JP5436343B2 - スパッタリングターゲット及び透明導電膜及び透明導電ガラス基板 - Google Patents
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Description
本発明はアモルファスシリコン薄膜トランジスタ（α−ＳｉＴＦＴ）又はポリシリコン薄膜トランジスタ（ｐ−ＳｉＴＦＴ）を用いた液晶表示装置の製造方法に関する。更に詳しくは、画素電極パターンとソース・ドレイン配線との接触抵抗、及びゲート配線取り出し部、ソース・ドレイン電極取り出し部の配線金属と透明電極との接触抵抗を低減できる液晶表示装置及びその製造方法に関する。
液晶表示装置は低消費電力、フルカラー化が容易等の特徴を有することから薄型ディスプレイの中で有望視され、近年表示画面の大型化に関する開発が活発である。中でも、各画素毎にα−ＳｉＴＦＴ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）又はｐ−ＳｉＴＦＴをスイッチング素子としてマトリックス状に配列し、駆動するアクティブマトリックス方式液晶平面ディスプレイは、８００×６００画素以上の高精細化を行っても、コントラスト比が劣化せず、高性能カラー表示用平面ディスプレイとして注目されている。このようなアクティブマトリックス方式液晶平面ディスプレイでは、画素電極として、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）のような透明電極、ソース電極としては、Ａｌ系合金薄膜を用いることが多いこれは、ＩＴＯがシート抵抗が低く透過率が高く、また、Ａｌは、容易にパターニングできる上に低抵抗で密着性が高いためである。
図１は本発明に係る液晶平面ディスプレイの製造工程において、画素電極のパターン形成が終了した段階のアモルファス−ＳｉＴＦＴ近傍の断面を示したものであるが、従来の液晶ディスプレイも画素電極の素材を除いて、基本的構造は同様であるので、これを用いて説明する。
図１において、透光性ガラス基板１上にゲート電極２のパターンを形成し、次にプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いて、ＳｉＮゲート絶縁膜３、アモルファス−Ｓｉ：Ｈ（ｉ）膜４、チャンネル保護膜５及びアモルファス−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）膜６を連続的に形成し、所望の形状パターン化する。
更に、Ａｌを主体とする金属膜を真空蒸着法又はスパッタ法により堆積し、フォトリソグラフィ技術によりソース電極７のパターン及びドレイン電極８のパターン８をそれぞれ形成し、α−ＳｉＴＦＴ素子部分が完成する。
この上に、ＩＴＯ膜をスパッタリング法にて唯積し、フォトリソグラフィ技術によりソース電極７と電気的に接続した画素電極９のパターンが形成される。ＩＴＯ膜をＡｌ膜の後に堆積する理由は、アモルファス−Ｓｉ：Ｈ膜４（及び６）とソース電極７及びドレイン電極８との電気的なコンタクト特性を劣化させないためである。また、Ａｌは安価で比抵抗が低く、ゲート電極２及びソース電極７・ドレイン電極８の配線の抵抗増大による液晶ディスプレイの表示性能の低下を防ぐ意味で必須の材料である。
上記の製造工程において、Ａｌを主体とするソース電極７・ドレイン電極８のパターンを形成した後、ＩＴＯ画素電極９のパターンをＨＣｌ−ＨＮＯ３−Ｈ２Ｏ系エッチング液で加工すると、しばしば、加工終了時点でＡｌパターンが溶出するという事態が生じることがある。
これは、本来、ＡｌもＩＴＯエッチング液であるＨＣｌ−ＨＮＯ３−Ｈ２Ｏ系エッチング液に溶解する性質を持っていることに起因する。エッチング液中のＨＮＯ３はＡｌ表面に薄いＡｌ酸化膜を形成し、Ａｌの溶出を防止する意味で添加されているが、ＩＴＯ膜のエッチング時間が長かったり、Ａｌ堆積中に混入したＡｌ膜中の不純物、異物などの欠陥部分が存在すると、局部電池反応により、上記のＡｌの酸化効果が十分に作用しないものと考えられる。
このようなＡｌの溶出を防止するために、ＩＴＯ膜を非晶質にすることで、ＨＣｌ−ＨＮＯ３−Ｈ２Ｏ系のエッチング液に対するＩＴＯ／Ａｌエッチングレート比を大きくすることが知られている。このことは例えば、後述する特許文献１に記載されている。なお、エッチングレート比とは、エッチングの速度比を言う。
しかしながら、ＩＴＯ膜を非晶質にしてもＨＣｌ−ＨＮＯ３−Ｈ２Ｏ系のエッチング液を用いるため、Ａｌの溶出は完全には防止されておらず、高精細な液晶ディスプレイを実現するとは困難であった。このような問題に鑑みなされた発明として後述する特許文献２が知られている。この特許文献２には、Ａｌゲート電極、ソース電極・ドレイン電極の各パターン上での透明電極、画素電極９のパターン化を蓚酸系のエッチング液を用いることによりパターン化を容易にし、高精細な液晶ディスプレイの製造方法を提供することを目的とし、酸化インジウム−酸化亜鉛からなる組成の透明電極を用いることが提案されている。
このような構成では、Ａｌゲート線／透明電極、Ａｌソース・ドレイン電極／画素電極との問で接触抵抗が発生することが知られており、通常Ａｌ線をＴｉ、Ｃｒ、Ｍｏなどのバリヤーメタルで覆うことが一般的である。このようなバリヤーメタルについては、後述する特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６に記載されている。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、特定の金属を含有する透明導電材料を画素電極、透明電極に使用することにより、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板の製造方法を簡略化することである。換言すれば、バリヤーメタル等を堆積するための工程が不要な製造方法を提供することが、本発明の目的である。
同様に、本発明は、そのような画素電極、透明電極をスパッタ法で成膜するためのスパッタリングターゲットを提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、特定の金属を含有する透明導電材料を画素電極、透明電極に使用することにより、Ａｌゲート／透明電極、Ａｌソース・ドレイン／画素電極を（バリヤーメタルなしで）直接接触させた場合でもその問の接触抵抗を小さくすることを目的とする。このような小さい値の接触抵抗を実現することによって、この透明導電材料を画素電極として用いた基板を利用した、中間調の表示が可能な液晶表示装置を提供することが、本発明の目的である。
Ａ．スパッタリングターゲット
（１）本発明は、上記課題を解決するために、酸化インジウムを主或分とし、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄからなる第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種以上の金属又はその金属の酸化物と、ランタノイド系金属からなる第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物と、を含むスパッタリングターゲットである。
（１）本発明は、上記課題を解決するために、酸化インジウムを主或分とし、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄからなる第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種以上の金属又はその金属の酸化物と、ランタノイド系金属からなる第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物と、を含むスパッタリングターゲットである。
このように、本発明では、ランタノイド系金属から成る第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属酸化物と、第１金属群Ｍ１のＷ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄから選ばれた１種又は２種以上の金属又は金属酸化物と、を、同時に添加していることが特徴的な点である。
このような構成によって、本発明のスパッタリングターゲットを用いてスパッタ法で透明導電膜を成膜すれば、その透明導電膜と他のＡｌ部材との間の接触抵抗を小さな値に保持することができる。
具体的に言えば、本発明のスパッタリングターゲットを用いてスパッタ法で透明電極や画素電極を形成した場合、
・Ａｌゲート線／透明電極の間
・Ａｌソース・ドレイン電極／画素電極の間
・Ａｌソース・ドレイン配線／透明電極の間
に発生する接触抵抗の値を、従来発生していた接触抵抗の値に比べて小さくすることが可能である。
・Ａｌゲート線／透明電極の間
・Ａｌソース・ドレイン電極／画素電極の間
・Ａｌソース・ドレイン配線／透明電極の間
に発生する接触抵抗の値を、従来発生していた接触抵抗の値に比べて小さくすることが可能である。
なお、本特許において、「主成分」とは、その材料中の主要な成分を言い、概ね５０％以上の組成比率を有する成分を言う。
（２）また、本発明は、上記課題を解決するために、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄからなる前記第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種以上の金属又は金属酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ１]／（[Ｍ１]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であり、ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ２]／（[Ｍ２]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であることを特徴とする請求項１記載のスパッタリングターゲットである。ここで、前記[Ｍ１]は、前記第１金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｍ２]は、前記第２金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｉｎ]は、インジウムの原子の数を表す。
ランタノイド系金属酸化物の組成
このように、本発明では、ランタノイド系金属酸化物の組成は、酸化インジウムに対して、
「式１」
［Ｍ２］／（［Ｍ２］＋［Ｉｎ］）＝０．００５〜０．２
である。この値は好ましくは、０、０１〜０．１５である。また、より好ましくは０．０１〜０．１である。
このように、本発明では、ランタノイド系金属酸化物の組成は、酸化インジウムに対して、
「式１」
［Ｍ２］／（［Ｍ２］＋［Ｉｎ］）＝０．００５〜０．２
である。この値は好ましくは、０、０１〜０．１５である。また、より好ましくは０．０１〜０．１である。
なお、本特許では、ランタノイド系金属群を、第２金属群と呼び、「Ｍ２」と総称している。また、このＭ２は、いずれかのランタノイド系金属を表す記号としても用いられている。
更に、本特許では、［ ］の記号を、その原子の単位重量・体積あたりの原子の数を表す記号として用いている。例えば、[セリウム]や［Ｃｅ］は、セリウムの原子の数を表す。［インジウム］や［Ｉｎ］はインジウムの原子の数を表すのである。
更に、［ ］中に上記金属群の総称であるＭ２を挿入した［Ｍ２］なる記述法も用いている。［Ｍ２］は、第２金属群中から適宜選択された金属の原子の数を表す。
この式の値が、０．００５未満では、その添加効果が現れにくく、そのようなスパッタリングターゲットで透明電極や画素電極を製造した場合に、Ａｌとその透明電極の間、Ａｌとその画素電極との間、に大きな値の接触抵抗が発生してしまう場合がある。
一方、上記式の値が０．２超では、そのようなスパッタリングターゲットで透明電極や画素電極を製造した場合に、その透明電極・画素電極自体の比抵抗が大きな値となってしまう場合がある。また、同じく上記式の値が０．２超の場合は、その透明電極や画素電極自体のエッチングが困難になる場合があり、その結果、液晶表示装置用の基板の製造が困難になる可能性がある。
Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ金属又は金属酸化物の組成
また、本発明では、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ金属又は金属酸化物の組成（比率）が酸化インジウムに対して、
「式２」
［Ｍ１］／（［Ｍ１］＋［Ｉｎ］）＝０．００５〜０．２
である。この式のより好ましい値は、０．０１〜０．１５であり、更により好ましくは、０．０１〜０．１である。また、これらＷ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄは、金属の状態で添加されても、金属酸化物の状態で添加されてもよい。
また、本発明では、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ金属又は金属酸化物の組成（比率）が酸化インジウムに対して、
「式２」
［Ｍ１］／（［Ｍ１］＋［Ｉｎ］）＝０．００５〜０．２
である。この式のより好ましい値は、０．０１〜０．１５であり、更により好ましくは、０．０１〜０．１である。また、これらＷ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄは、金属の状態で添加されても、金属酸化物の状態で添加されてもよい。
上述した第２金属群Ｍ２と同様に、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄから成る金属群を第１金属群Ｍ１と呼んでいる。また、上記［Ｍ２］と同様に、[Ｍ１]は、第１金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の（単位体積・単位重量あたりの）原子の数を表す。
なお、上記式２の値が０．００５未満では、その添加効果が現れにくい。すなわち、Ａｌと透明電極又はＡｌと画素電極との間で接触抵抗が大きくなってしまう場合がある。一方、上記式２の値が、０．２超では、透明電極、画素電極の比抵抗が大きくなってしまう場合があり、更にこれら透明電極・画素電極のエッチングが困難になる場合がある。
（３）また、本発明は、ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた金属の酸化物が、Ｌａ、Ｃｅ、Ｈｏ、Ｅｒ中から選ばれたいずれか１種以上の金属の酸化物であることを特徴とする請求項１又は２に記載のスパッタリングターゲットである。
このように、ランタノイド系金属酸化物の中でも、特にＣｅ、Ｈｏ、Ｅｒのいずれか１種以上の金属酸化物を添加した場合、上述した作用・効果が一層顕著なものとなる。なお、１種以上であるから、上記金属から２種の金属を選択してもよいし、３種全部の金属酸化物を添加してもよい。
（４）また、本発明は、酸化インジウムを主成分とし、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄからなる第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種以上の金属又はその金属の酸化物と、ランタノイド系金属からなる第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物と、更に、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅからなる第３金属群Ｍ３から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物と、を含むことを特徴とするスパッタリングターゲットである。
このように、本発明では、ランタノイド系金属から成る第２金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属酸化物のと、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄから成る第１金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属又はその金属の酸化物を、同時に添加する構成を採用している。
従来は、Ａｌゲート線／透明電極、Ａｌソース・ドレイン電極／画素電極間及びＡｌソース・ドレイン配線／透明電極間に、大きな接触抵抗が発生していた。
これに対して、上記本発明によれば、上述した構成によって、従来発生していた大きな接触抵抗の値を小さくすることができる。いわば、接触抵抗が事実上無視できる程度まで小さくすることができるのである。
更に、Ｚｎ Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅからなる第３金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属酸化物を加えることにより、スパッタリングターゲット自体の抵抗値を改善し、また、ノジュールの発生を抑制することができる。ここで、抵抗値の改善とは、抵抗値の値を小さな値にすることである。更に、このスパッタリングターゲットを用いてスパッタ法で作成した透明導電膜にも、下記に示すような有益な影響を及ぼす。
・作成した透明導電膜の比抵抗を改善できる
・作成した透明導電膜のエッチング特性を改善できる
・作成した透明導電膜の透明性を改善できる
ここで、比抵抗の改善とは、比抵抗値の低減を意味する。また、エッチング特性の改善とは、エッチングに用いるエッチャントによってより容易に溶解することを意味する。また、透明性の改善とは、透明度の向上、ひいては光透過率の値が１００％に近づくことを意味する。
・作成した透明導電膜のエッチング特性を改善できる
・作成した透明導電膜の透明性を改善できる
ここで、比抵抗の改善とは、比抵抗値の低減を意味する。また、エッチング特性の改善とは、エッチングに用いるエッチャントによってより容易に溶解することを意味する。また、透明性の改善とは、透明度の向上、ひいては光透過率の値が１００％に近づくことを意味する。
（５）また、本発明は、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄからなる前記第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種以上の金属又は金属酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ１]／（[Ｍ１]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であり、ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ２]／（[Ｍ２]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であり、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅからなる前記第３金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ３]／（[Ｍ３]＋[Ｉｎ]）の値が０．００５〜０．２であることを特徴とする請求項４記載のスパッタリングターゲットである。ここで、前記[Ｍ１]は、前記第１金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｍ２]は、前記第２金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｍ３]は、前記第３金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｉｎ]は、インジウム金属の原子の数を表す。
ランタノイド系金属酸化物
このように、本発明においては、ランタノイド系金属酸化物の組成が酸化インジウムに対して、［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ２］）＝０．００５〜０．２である。ここで、［Ｍ２］は、［ランタノイド系金属］と記載することもあるが、いずれ、ランタノイド系の金属酸化物の原子の数を表す。
このように、本発明においては、ランタノイド系金属酸化物の組成が酸化インジウムに対して、［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ２］）＝０．００５〜０．２である。ここで、［Ｍ２］は、［ランタノイド系金属］と記載することもあるが、いずれ、ランタノイド系の金属酸化物の原子の数を表す。
なお、本発明で述べた原子の数の比の値の範囲「０．００５〜０．２」は、好ましくは、０．０１〜０．１５であり、更により好ましくは０．０１〜０．１である。
酸化インジウムに対するランタノイド系金属酸化物の組成を表す上記式の値が、０．００５未満では、その添加効果が現れない場合も考えられる。すなわち、Ａｌと透明電極、画素電極との間で無視できない接触抵抗が発生してしまう場合もある。
一方、上記値が０、２超では、透明電極、画素電極の比抵抗が大きくなる場合や、製造工程において、透明電極・画素電極のエッチングが困難になる場合、等が生じてしまうおそれがある。
Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ金属又は金属酸化物
また、本発明においては、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ金属又は金属酸化物の組成が酸化インジウムに対して、［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ１］）＝０．００５〜０．２という構成を採用している。この式の値は、より好ましくは、０．０１〜０．１５であり、更により好ましくは、０．０１〜０．１である。［Ｍ１］は、第１金属群Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ中から選ばれた１種又は２種以上の金属の数を表す。
また、本発明においては、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ金属又は金属酸化物の組成が酸化インジウムに対して、［Ｉｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ１］）＝０．００５〜０．２という構成を採用している。この式の値は、より好ましくは、０．０１〜０．１５であり、更により好ましくは、０．０１〜０．１である。［Ｍ１］は、第１金属群Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ中から選ばれた１種又は２種以上の金属の数を表す。
第１金属群Ｍ１中のＷ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄは、金属の状態で添加されてもよいし、金属酸化物の状態で添加されてもよい。
なお、上記式の値が０．００５未満では、上記Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄを添加する効果が現われない場合がある。具体的には、本発明のスパッタリングターゲットを用いてスパッタ法で作成した透明電極・画素電極に関し、Ａｌとその透明電極との間、Ａｌとその画素電極との間、に無視できない接触抵抗が発生する場合がある。
一方、上記式の値が０．２超では、透明電極・画素電極の比抵抗が大きくなってしまう場合がある。更に、製造工程において、透明電極・画素電極のエッチングが困難になる場合もある。
Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅ酸化物
本発明においては、上述したように、第３金属群Ｍ３中のＺｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅの酸化物から選ばれた１種又は２種以上の金属酸化物の組成が酸化インジウムに対して［Ｍ３］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ３］）＝０．００５〜０．２である。ここで、［Ｍ３］は、第３金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の単位体積・単位質量あたりの数を表し、上記式は、インジウムに対する第３金属群中の金属の原子組成比を表す。なお、この式の値は、実質的には、酸化インジウムに対する、第３金属群Ｍ３中の金属の酸化物の組成比でもある。
本発明においては、上述したように、第３金属群Ｍ３中のＺｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅの酸化物から選ばれた１種又は２種以上の金属酸化物の組成が酸化インジウムに対して［Ｍ３］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ３］）＝０．００５〜０．２である。ここで、［Ｍ３］は、第３金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の単位体積・単位質量あたりの数を表し、上記式は、インジウムに対する第３金属群中の金属の原子組成比を表す。なお、この式の値は、実質的には、酸化インジウムに対する、第３金属群Ｍ３中の金属の酸化物の組成比でもある。
この式の値が０．００５未満では、その添加効果が現れにくい。具体的には、本発明のスパッタリングターゲットを用いてスパッタ法で作成した透明電極・画素電極に関し、Ａｌと透明電極の間、Ａｌと画素電極の間、に無視できない大きさの接触抵抗が発生する場合がある。
一方、上記式の値が０．２超では、透明電極、画素電極の比抵抗が大きくなってしまう場合や、製造工程において、これら透明電極等のエッチングが困難になる場合もある。
（６）また、本発明は、ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた金属の酸化物が、Ｌａ、Ｃｅ、Ｈｏ、Ｅｒのいずれか１種以上の金属の酸化物であることを特徴とする（４）又は（５）のスパッタリングターゲットである。
ランタノイド系金属酸化物の中でも、特に、Ｃｅ、Ｈｏ、Ｅｒからなる酸化物が好適であるため、本発明では、これらＣｅ、Ｈｏ、Ｅｒからなる酸化物を採用する。
（７）また、本発明は、酸化インジウムを主成分とし、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄからなる第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種以上の金属又はその金属の酸化物と、ランタノイド系金属からなる第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物と、からなる透明導電膜である。
このように、本発明は、以下の２種の物質を、酸化インジウムに添加している。
・ランタノイド系金属酸化物から選ばれた１種又は２種以上の金属酸化物
・Ｗ 、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄから選ばれた１種又は２種以上の金属又は金属酸化物
本発明ではこれらを、透明導電膜に同時に添加している。したがって、本発明の透明導電膜を用いて透明電極や画素電極を構成した場合に、
・Ａｌゲート線／透明電極間
・Ａｌソース・ドレイン電極／画素電極間
・Ａｌソース・ドレイン配線／透明電極間
等に発生する接触抵抗をほとんど無視できる値に低減することができる。
・Ｗ 、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄから選ばれた１種又は２種以上の金属又は金属酸化物
本発明ではこれらを、透明導電膜に同時に添加している。したがって、本発明の透明導電膜を用いて透明電極や画素電極を構成した場合に、
・Ａｌゲート線／透明電極間
・Ａｌソース・ドレイン電極／画素電極間
・Ａｌソース・ドレイン配線／透明電極間
等に発生する接触抵抗をほとんど無視できる値に低減することができる。
これに対して、従来の透明導電膜を用いて、透明電極・画素電極を構成した場合は、Ａｌゲート線／透明電極の間、Ａｌソース・ドレイン電極／画素電極の間、及び、Ａｌソース・ドレイン配線／透明電極の間には、無視することができない大きさの接触抵抗が発生していた。
（８）また、本発明は、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄからなる前記第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種以上の金属又は金属酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ１]／（[Ｍ１]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であり、
ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ２]／（[Ｍ２]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であることを特徴とする（７）記載の透明導電膜である。前記[Ｍ１]は、前記第１金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｍ２]は、前記第２金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｉｎ]は、インジウムの原子の数を表す。
ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ２]／（[Ｍ２]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であることを特徴とする（７）記載の透明導電膜である。前記[Ｍ１]は、前記第１金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｍ２]は、前記第２金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｉｎ]は、インジウムの原子の数を表す。
ランタノイド系金属酸化物
このように、本発明においては、ランタノイド系金属酸化物の組成が酸化インジウムに対して、［Ｍ２］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ２］）＝０．００５〜０．２となるように設定している。［Ｍ２］は、ランタノイド系金属から成る第２金属群Ｍ２中の１種又は２種以上の金属の原子の数を表す。ここでこの数は、単位質量・単位体積あたりの数である。［Ｉｎ］は、インジウム原子の単位体積・単位質量あたりの数表す。したがって、上記式は、原子の数からみた、第２金属群Ｍ２中の金属のインジウムに対する組成比である。なお、この組成比は、第２金属群Ｍ２中の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成比でもある。
このように、本発明においては、ランタノイド系金属酸化物の組成が酸化インジウムに対して、［Ｍ２］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ２］）＝０．００５〜０．２となるように設定している。［Ｍ２］は、ランタノイド系金属から成る第２金属群Ｍ２中の１種又は２種以上の金属の原子の数を表す。ここでこの数は、単位質量・単位体積あたりの数である。［Ｉｎ］は、インジウム原子の単位体積・単位質量あたりの数表す。したがって、上記式は、原子の数からみた、第２金属群Ｍ２中の金属のインジウムに対する組成比である。なお、この組成比は、第２金属群Ｍ２中の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成比でもある。
なお、この値は、好ましくは、０．０１〜０．１５であり、更により好ましくは０．０１〜０．１である。
酸化インジウムに対するランタノイド系金属酸化物の組成を表す上記式の値が、０．００５未満では、その添加効果が現れない場合も考えられる。すなわち、この透明導電膜を用いた透明電極や画素電極に関し、他の配線のＡｌとこの透明電極・画素電極との間で無視できない接触抵抗が発生してしまう場合もある。
一方、上記値が０、２超では、本発明の透明導電膜からなる透明電極・画素電極の比抵抗が大きくなる場合や、製造工程において、この透明電極・画素電極のエッチングが困難になる場合、等が生じてしまうおそれがある。
このように、本発明においては、ランタノイド系金属酸化物の組成が酸化インジウムに対して、［Ｍ２］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ２］）＝０．００５〜０．２であるが、この組成比率は、好ましくは０．０１〜０．１５である。また、更により好ましくは０．０１〜０．１である、
Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ金属又は金属酸化物
また、本発明においては、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄから成る第１金属群中の金属又は金属酸化物の組成が酸化インジウムに対して、［Ｍ１］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ１］）＝０．００５〜０．２という構成を採用している。この式の値は、より好ましくは、０．０１〜０．１５であり、更により好ましくは、０．０１〜０．１である。このＷ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄは、金属の状態で添加されてもよいし、金属酸化物の状態で添加されてもよい。
Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ金属又は金属酸化物
また、本発明においては、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄから成る第１金属群中の金属又は金属酸化物の組成が酸化インジウムに対して、［Ｍ１］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ１］）＝０．００５〜０．２という構成を採用している。この式の値は、より好ましくは、０．０１〜０．１５であり、更により好ましくは、０．０１〜０．１である。このＷ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄは、金属の状態で添加されてもよいし、金属酸化物の状態で添加されてもよい。
Ｍ１は、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄから成る第１金属群の総称であり、［Ｍ１］は、第１金属群中の１種又は２種以上の金属の単位質量・単位体積あたりの数を表す。［Ｉｎ］は、上述したように、単位質量・単位体積あたりのインジウムの原子の数を表す。
なお、上記式の値が０．００５未満では、上記Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄを添加する効果が現われない場合がある。具体的には、本発明の透明導電膜を利用した透明電極・画素電極に関し、Ａｌとその透明電極との間、Ａｌとその画素電極との間、に無視できない接触抵抗が発生する場合がある。
一方、上記式の値が０．２超では、本発明の透明導電膜からなる透明電極・画素電極の比抵抗が大きくなってしまう場合がある。更に、製造工程において、この透明電極・画素電極のエッチングが困難になる場合もある。
（９）また、本発明は、ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた金属の酸化物が、Ｌａ、Ｃｅ、Ｈｏ、Ｅｒのいずれか１種以上の金属の酸化物であることを特徴とする（７）又は（８）記載の透明導電膜である。
このように、ランタノイド系金属酸化物の中でも、Ｃｅ、Ｈｏ、Ｅｒからなる酸化物を採用することが好適である。
（１０）また、本発明は、 酸化インジウムを主成分とし、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄからなる第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種以上の金属又はその金属の酸化物と、ランタノイド系金属からなる第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物と、更に、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅからなる第３金属群Ｍ３から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物と、からなることを特徴とする透明導電膜である。
このように、本発明では、ランタノイド系金属群（第２金属群）から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物と、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ（第１金属群）から選ばれた１種又は２種以上の金属又は金属酸化物を、同時に添加する構成を採用している。
従来の透明導電膜を、透明電極や画素電極として用いると、
・Ａｌゲート線／透明電極間
・Ａｌソース・ドレイン電極／画素電極間
・Ａｌソース・ドレイン配線／透明電極間
等において大きな接触抵抗が発生していた。
・Ａｌゲート線／透明電極間
・Ａｌソース・ドレイン電極／画素電極間
・Ａｌソース・ドレイン配線／透明電極間
等において大きな接触抵抗が発生していた。
これに対して、上記本発明による透明導電膜を用いて透明電極や画素電極を構成すれば、上述した構成によって、従来発生していた大きな接触抵抗の値を小さくすることができる。いわば、接触抵抗を無視できる程度にまで小さくすることができるのである。
更に、Ｚｎ Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅ（第３金属群Ｍ３）から選ばれた１種又は２種以上の金属酸化物を加えることにより、下記に示すような有益な影響を及ぼす。
・作成した透明導電膜の比抵抗を改善できる
・作成した透明導電膜のエッチング特性を改善できる
・作成した透明導電膜の透明性を改善できる
ここで、比抵抗の改善とは、比抵抗値の低減を意味する。また、エッチング特性の改善とは、エッチングに用いるエッチャントによってより容易に溶解することを意味する。また、透明性の改善とは、光透過率の値が１００％に近づくことを意味する。
・作成した透明導電膜のエッチング特性を改善できる
・作成した透明導電膜の透明性を改善できる
ここで、比抵抗の改善とは、比抵抗値の低減を意味する。また、エッチング特性の改善とは、エッチングに用いるエッチャントによってより容易に溶解することを意味する。また、透明性の改善とは、光透過率の値が１００％に近づくことを意味する。
（１１）また、本発明は、 Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄからなる前記第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種以上の金属又は金属酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ１]／（[Ｍ１]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であり、ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ２]／（[Ｍ２]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であり、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅからなる前記第３金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ３]／（[Ｍ３]＋[Ｉｎ]）の値が０．００５〜０．２であることを特徴とする請求項１０記載の透明導電膜である。ここで、前記[Ｍ１]は、前記第１金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｍ２]は、前記第２金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｍ３]は、前記第３金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｉｎ]は、インジウム原子の数を表す。
ランタノイド系金属酸化物
このように、本発明においては、ランタノイド系金属群（第２金属群）の酸化物の組成を酸化インジウムに対して、［Ｍ２］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ２］）＝０．００５〜０．２に設定している。Ｍ２は、ランタノイド系金属からなる第２金属群の総称であり、［Ｍ２］は、第２金属群から選択された１種又は２種以上の金属の数を表す。ここで、この［Ｍ２］は、単位質量・単位重量あたりの数である。［Ｉｎ］は既に述べたように、単位質量・単位重量あたりのインジウムの原子の数である。したがって、上記式は、第２金属群中に含まれる金属の、インジウムに対する原子の数の比を表す。なお、この式の値は、同時に第２金属群に含まれる金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成比でもある。
このように、本発明においては、ランタノイド系金属群（第２金属群）の酸化物の組成を酸化インジウムに対して、［Ｍ２］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ２］）＝０．００５〜０．２に設定している。Ｍ２は、ランタノイド系金属からなる第２金属群の総称であり、［Ｍ２］は、第２金属群から選択された１種又は２種以上の金属の数を表す。ここで、この［Ｍ２］は、単位質量・単位重量あたりの数である。［Ｉｎ］は既に述べたように、単位質量・単位重量あたりのインジウムの原子の数である。したがって、上記式は、第２金属群中に含まれる金属の、インジウムに対する原子の数の比を表す。なお、この式の値は、同時に第２金属群に含まれる金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成比でもある。
なお、この値は、好ましくは、０．０１〜０．１５であり、更により好ましくは０．０１〜０．１である。
酸化インジウムに対するランタノイド系金属酸化物の組成を表す上記式の値が、０．００５未満では、その添加効果が現れない場合も考えられる。すなわち、Ａｌと、本発明の透明導電膜からなる透明電極や画素電極との間で無視できない接触抵抗が発生してしまう場合もある。
一方、上記値が０、２超では、本発明の透明導電膜からなる透明電極・画素電極の比抵抗が大きくなる場合や、製造工程において、この透明電極・画素電極のエッチングが困難になる場合、等が生じてしまうおそれがある。
Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ金属又は金属酸化物
また、本発明においては、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄからなる第１金属群Ｍ１に含まれる金属又はその金属の酸化物の組成が、酸化インジウムに対して、［Ｍ１］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ１］）＝０．００５〜０．２という構成を採用している。既に述べたように、［Ｍ１］は、第１金属群中の金属の原子の数を表す。この数は、単位質量・単位体積あたりの数である。
また、本発明においては、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄからなる第１金属群Ｍ１に含まれる金属又はその金属の酸化物の組成が、酸化インジウムに対して、［Ｍ１］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ１］）＝０．００５〜０．２という構成を採用している。既に述べたように、［Ｍ１］は、第１金属群中の金属の原子の数を表す。この数は、単位質量・単位体積あたりの数である。
この式の値は、より好ましくは、０．０１〜０．１５であり、更により好ましくは、０．０１〜０．１である。このＷ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄは、金属の状態で添加されてもよいし、金属酸化物の状態で添加されてもよい。
なお、上記式の値が０．００５未満では、上記Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄを添加する効果が現われない場合がある。具体的には、本発明の透明導電膜からなる透明電極・画素電極に関し、Ａｌとその透明電極との間、Ａｌとその画素電極との間、に無視できない接触抵抗が発生する場合がある。
一方、上記式の値が０．２超では、本発明の透明導電膜から成る透明電極・画素電極の比抵抗が大きくなってしまう場合がある。更に、製造工程において、この透明電極・画素電極のエッチングが困難になる場合もある。
Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅ酸化物
本発明においては、上述したように、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅからなる第３金属群Ｍ３から選ばれた１種又は２種以上に金属の酸化物の組成が、酸化インジウムに対して［Ｍ３］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ３］）＝０．００５〜０．２である。[Ｍ３]は、第３金属群Ｍ３から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表す。そのため、この式は、第３金属群Ｍ３中の１種又は２種以上の金属の、インジウムに対する組成比（原子数）である。この値は、同時に、第３金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成比をも表す。
本発明においては、上述したように、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅからなる第３金属群Ｍ３から選ばれた１種又は２種以上に金属の酸化物の組成が、酸化インジウムに対して［Ｍ３］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ３］）＝０．００５〜０．２である。[Ｍ３]は、第３金属群Ｍ３から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表す。そのため、この式は、第３金属群Ｍ３中の１種又は２種以上の金属の、インジウムに対する組成比（原子数）である。この値は、同時に、第３金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成比をも表す。
この式の値（組成比）が０．００５未満では、その添加効果が現れにくい。具体的には、本発明の透明導電膜からなる透明電極・画素電極に関し、Ａｌとその透明電極の間、Ａｌとその画素電極の間、に無視できない大きさの接触抵抗が発生する場合がある。
一方、上記式の値が０．２超では、本発明の透明導電膜を利用した透明電極・画素電極の比抵抗が大きくなってしまう場合や、製造工程において、これら透明電極・画素電極のエッチングが困難になる場合もある。
（１２）また、本発明は、ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた金属の酸化物が、Ｌａ、Ｃｅ、Ｈｏ、Ｅｒのいずれか１種以上の金属の酸化物であることを特徴とする（１１）又は（１２）記載の透明導電膜。
このように、ランタノイド系金属酸化物の中でも、Ｃｅ、Ｈｏ、Ｅｒからなる酸化物を採用することが好適である。
（１３）また、本発明は、ガラス基板と、前記ガラス基板上に設けられ、酸化インジウムを主成分とし、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄからなる第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種以上の金属又はその金属の酸化物と、ランタノイド系金属からなる第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物と、からなる透明導電膜と、前記ガラス基板上に設けられた、Ａｌ又はＡｇを主成分とする金属薄膜と、を有することを特徴とする透明導電ガラス基板である。
このように、本発明では、ランタノイド系金属からなる第２金属群Ｍ２から選ばれた選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物と、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄからなる第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種以上の金属又は金属酸化物を、同時に添加する構成（同時添加構成と呼ぶ）を採用している。
また、本発明の透明導電ガラスは、透明導電膜を透明電極や画素電極として利用することによって、透明電極や画素電極を備えた基板として利用することが可能である。また、本発明の金属薄膜は、Ａｌを採用する場合、Ａｌゲート線、Ａｌソース・ドレイン電極を構成することができる。そのため、本発明の透明導電ガラス基板は、配線付の基板として利用することが可能である。
さて、このような場合、従来の透明導電ガラスによれば、
・Ａｌゲート線／透明電極間、
・Ａｌソース・ドレイン電極／画素電極間
・Ａｌソース・ドレイン配線／透明電極間
等に、大きな接触抵抗が発生していた。これに対して、本発明の透明導電ガラスによれば、大きな接触抵抗を生じることはない。
・Ａｌゲート線／透明電極間、
・Ａｌソース・ドレイン電極／画素電極間
・Ａｌソース・ドレイン配線／透明電極間
等に、大きな接触抵抗が発生していた。これに対して、本発明の透明導電ガラスによれば、大きな接触抵抗を生じることはない。
なお、金属薄膜にＡｇを使用する場合は、Ａｇゲート線、Ａｇソース・ドレイン電極を構成することができる。この場合も、Ａｌの場合と同様の作用効果を奏する。
このように、上記本発明によれば、上述した構成（同時添加構成）によって、従来発生していた大きな接触抵抗の値を小さくすることができる。いわば、接触抵抗が事実上無視できる程度まで小さくすることができるのである。
更に、Ａｌ又はＡｇと積層された構造を採用することによって、より低抵抗の透明導電ガラスが得られる。このような透明導電ガラスは積層透明導電ガラスと呼ばれる場合もある。
ＡｌやＡｌ合金の利用
この（１３）及び後述する（１６）においては、更に、ゲート線、ソース・ドレイン電極又は配線にはＡｌやＡｌ合金が好適に使用される。この場合は、Ａｌゲート線、Ａｌソース・ドレイン電極と呼んでいるが、Ａｌを主成分とする合金が用いられることも多い。これらに使用されるＡｌ若しくはＡｌ合金は、Ａｌを主成分としているが、周期率表のＩＩＩａからＶＩＩＩａの重金属、又は、ランタノイド系金属を含んでいてもよい。例えば、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｒなどを含むことが望ましい。その含有量は、求められるＡｌゲート線、Ａｌソース・ドレイン電極の性能に依存するが、概ね、０．１〜５重量％の範囲が好ましい。より好ましい含有量は、０．５〜２．０重量％である。
この（１３）及び後述する（１６）においては、更に、ゲート線、ソース・ドレイン電極又は配線にはＡｌやＡｌ合金が好適に使用される。この場合は、Ａｌゲート線、Ａｌソース・ドレイン電極と呼んでいるが、Ａｌを主成分とする合金が用いられることも多い。これらに使用されるＡｌ若しくはＡｌ合金は、Ａｌを主成分としているが、周期率表のＩＩＩａからＶＩＩＩａの重金属、又は、ランタノイド系金属を含んでいてもよい。例えば、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｒなどを含むことが望ましい。その含有量は、求められるＡｌゲート線、Ａｌソース・ドレイン電極の性能に依存するが、概ね、０．１〜５重量％の範囲が好ましい。より好ましい含有量は、０．５〜２．０重量％である。
含有量が０．１重量％未満では添加効果が現れない場合もあり、更に、０．１重量％の含有量ではＡｌ薄膜上にヒロック等の突起が発生する場合があるからである。
一方、含有量が０．５重量％を超えると、Ａｌ自体（Ａｌ合金自体）の抵抗値が大きくなる場合がある。
また、本発明において、ゲート線、ソース・ドレイン電極又は配線にはＡｇやＡｇ合金も好適に使用される。また、光を反射する反射電極が設けられる場合もあるが、この反射電極にもＡｇやＡｇ合金も好適に使用される場合がある。
さて、Ａｇが用いられる場合は、Ａｇゲート線、Ａｇソース・ドレイン電極等と呼ぶ。これらに使用されるＡｇ又はＡｇ合金は、Ａｇを主成分とし、周期率表のＩＩＩａからＶＩＩＩａの重金属、又は、ランタノイド系金属を含んでいてもよい。例えば、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｒなどを含むことが望ましい。その含有量は、求められるＡｌゲート線、Ａｌソース・ドレイン電極、又は配線や反射電極の性能に依存するが、概ね、０．１〜５重量％の範囲が好ましい。より好ましい含有量は、０．５〜２．０重量％である。
含有量が０．１重量％未満では添加効果が現れない場合もあり、更に、０．１重量％の含有量ではＡｇ薄膜上にヒロック等の突起が発生する場合や、Ａｇ薄膜の密着性が低下する場合があるからである。
一方、含有量が０．５重量％を超えると、Ａｇ自体（Ａｇ合金自体）の抵抗値が大きくなる場合がある。
（１４）また、本発明は、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄからなる前記第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種以上の金属又は金属酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ１]／（[Ｍ１]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であり、ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ２]／（[Ｍ２]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であることを特徴とする（１３）記載の透明導電ガラス基板である。ここで、前記[Ｍ１]は、前記第１金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｍ２]は、前記第２金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表す。
ランタノイド系金属酸化物
このように、本発明においては、ランタノイド系金属酸化物の組成が酸化インジウムに対して、Ｉｎ／（Ｉｎ＋ランタノイド系金属）＝０．００５〜０．２としている。
このように、本発明においては、ランタノイド系金属酸化物の組成が酸化インジウムに対して、Ｉｎ／（Ｉｎ＋ランタノイド系金属）＝０．００５〜０．２としている。
なお、この値は、好ましくは、０．０１〜０．１５であり、更により好ましくは０．０１〜０．１である。
酸化インジウムに対するランタノイド系金属酸化物の組成を表す上記式の値が、０．００５未満では、その添加効果が現れない場合も考えられる。すなわち、Ａｌ又はＡｇを主成分とする金属薄膜と、透明導電膜（例えば透明電極や画素電極を構成している）との間で無視できない接触抵抗が発生してしまう場合もある。
一方、上記値が０、２超では、本発明の透明導電膜（例えば、透明電極・画素電極を構成している）の比抵抗が大きくなる場合や、製造工程において、この透明導電膜のエッチングが困難になる場合、等が生じてしまうおそれがある。
Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ金属又は金属酸化物
また、本発明においては、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ金属又は金属酸化物の組成が酸化インジウムに対して、Ｉｎ／（Ｉｎ＋（Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ））＝０．００５〜０．２という構成を採用している。この式の値は、より好ましくは、０．０１〜０．１５であり、更により好ましくは、０．０１〜０．１である。このＷ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄは、金属の状態で添加されてもよいし、金属酸化物の状態で添加されてもよい。
また、本発明においては、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ金属又は金属酸化物の組成が酸化インジウムに対して、Ｉｎ／（Ｉｎ＋（Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ））＝０．００５〜０．２という構成を採用している。この式の値は、より好ましくは、０．０１〜０．１５であり、更により好ましくは、０．０１〜０．１である。このＷ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄは、金属の状態で添加されてもよいし、金属酸化物の状態で添加されてもよい。
なお、上記式の値が０．００５未満では、上記Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄを添加する効果が現われない場合がある。具体的には、本発明の透明導電膜（例えば透明電極・画素電極を構成している）と、Ａｌ又はＡｇを主成分とする金属薄膜との間、に無視できない接触抵抗が発生する場合がある。
一方、上記式の値が０．２超では、本発明の透明導電膜（例えば、透明電極・画素電極）の比抵抗が大きくなってしまう場合がある。更に、製造工程において、この透明導電膜のエッチングが困難になる場合もある。
積層
このように、上記のような組成の透明導電膜と、金属薄膜と、を積層することによって、より低抵抗の透明導電ガラスを提供することができる。
このように、上記のような組成の透明導電膜と、金属薄膜と、を積層することによって、より低抵抗の透明導電ガラスを提供することができる。
（１５）また、本発明は、ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた金属の酸化物が、Ｌａ、Ｃｅ、Ｈｏ、Ｅｒのいずれか１種以上の金属の酸化物であることを特徴とする（１３）又は（１４）記載の透明導電ガラス基板である。
このように、ランタノイド系金属酸化物の中でも、特にＣｅ、Ｈｏ、Ｅｒのいずれか１種以上からなる酸化物を用いるのがより効果的であり、好適に用いることができる。
（１６）また、本発明は、ガラス基板と、前記ガラス基板上に設けられ、酸化インジウムを主成分とし、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄからなる第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種以上の金属又はその金属の酸化物と、ランタノイド系金属からなる第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物と、更に、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅからなる第３金属群Ｍ３から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物と、からなる透明導電膜と、前記ガラス基板上に設けられた、Ａｌ又はＡｇを主成分とする金属薄膜と、を有することを特徴とする透明導電ガラス基板である。
このように、本発明では、ランタノイド系金属からなる第２金属群Ｍ２から選ばれた選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物と、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄからなる第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種以上の金属又は金属酸化物を、同時に添加する構成（同時添加構成と呼ぶ）を採用している。
また、本発明の透明導電ガラスは、透明導電膜を透明電極や画素電極として利用することによって、透明電極や画素電極を備えた基板として利用することが可能である。また、本発明の金属薄膜は、Ａｌを採用する場合、Ａｌゲート線、Ａｌソース・ドレイン電極を構成することができる。そのため、本発明の透明導電ガラス基板は、配線付の基板として利用することが可能である。
さて、このような場合、従来の透明導電ガラスによれば、
・Ａｌゲート線／透明電極間、
・Ａｌソース・ドレイン電極／画素電極間
・Ａｌソース・ドレイン配線／透明電極間
等に、大きな接触抵抗が発生していた。これに対して、本発明の透明導電ガラスによれば、大きな接触抵抗を生じることはない。
・Ａｌゲート線／透明電極間、
・Ａｌソース・ドレイン電極／画素電極間
・Ａｌソース・ドレイン配線／透明電極間
等に、大きな接触抵抗が発生していた。これに対して、本発明の透明導電ガラスによれば、大きな接触抵抗を生じることはない。
なお、金属薄膜にＡｇを使用する場合は、Ａｇゲート線、Ａｇソース・ドレイン電極を構成することができる。この場合も、Ａｌの場合と同様の作用効果を奏する。
このように、上記本発明によれば、上述した構成（同時添加構成）によって、従来発生していた大きな接触抵抗の値を小さくすることができる。いわば、接触抵抗が事実上無視できる程度まで小さくすることができるのである。
更に、Ｚｎ Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅから選ばれた１種又は２種以上の金属酸化物を加えることにより透明導電ガラス上の上記透明導電膜に、下記に示すような有益な影響を及ぼす。
・作成した透明導電膜の比抵抗を改善できる
・作成した透明導電膜のエッチング特性を改善できる
・作成した透明導電膜の透明性を改善できる
ここで、比抵抗の改善とは、比抵抗値の低減を意味する。また、エッチング特性の改善とは、エッチングに用いるエッチャントによってより容易に溶解することを意味する。また、透明性の改善とは、光透過率の値が向上することを意味する。更に、Ａｌ又はＡｇと積層された構造を採用することによって、より低抵抗の透明導電ガラスが得られる。
・作成した透明導電膜のエッチング特性を改善できる
・作成した透明導電膜の透明性を改善できる
ここで、比抵抗の改善とは、比抵抗値の低減を意味する。また、エッチング特性の改善とは、エッチングに用いるエッチャントによってより容易に溶解することを意味する。また、透明性の改善とは、光透過率の値が向上することを意味する。更に、Ａｌ又はＡｇと積層された構造を採用することによって、より低抵抗の透明導電ガラスが得られる。
このような透明導電ガラスは積層透明導電ガラスと呼ばれる場合もある。
更に、この（１６）においても、上記（１３）で説明したように、ゲート線、ソース・ドレイン電極又は配線にはＡｌやＡｌ合金が好適に使用される。その内容は、上記（１３）の場合と同様である。
（１７）また、本発明は、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄからなる前記第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種以上の金属又は金属酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ１]／（[Ｍ１]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であり、
ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ２]／（[Ｍ２]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であり、
Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅからなる前記第３金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ３]／（[Ｍ３]＋[Ｉｎ]）の値が０．００５〜０．２であることを特徴とする（１６）記載の透明導電ガラス基板である。ここで、前記[Ｍ１]は、前記第１金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｍ２]は、前記第２金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｍ３]は、前記第３金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｉｎ]は、インジウム原子の数を表す。
ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ２]／（[Ｍ２]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であり、
Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅからなる前記第３金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ３]／（[Ｍ３]＋[Ｉｎ]）の値が０．００５〜０．２であることを特徴とする（１６）記載の透明導電ガラス基板である。ここで、前記[Ｍ１]は、前記第１金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｍ２]は、前記第２金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｍ３]は、前記第３金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｉｎ]は、インジウム原子の数を表す。
ランタノイド系金属酸化物
このように、本発明においては、ランタノイド系金属酸化物の組成が酸化インジウムに対して、Ｉｎ／（Ｉｎ＋ランタノイド系金属）＝０．００５〜０．２としている。
このように、本発明においては、ランタノイド系金属酸化物の組成が酸化インジウムに対して、Ｉｎ／（Ｉｎ＋ランタノイド系金属）＝０．００５〜０．２としている。
なお、この値は、好ましくは、０．０１〜０．１５であり、更により好ましくは０．０１〜０．１である。
酸化インジウムに対するランタノイド系金属酸化物の組成を表す上記式の値が、０．００５未満では、その添加効果が現れない場合も考えられる。すなわち、Ａｌ又はＡｇを主成分とする金属薄膜と、透明導電膜（例えば透明電極や画素電極を構成している）との間で無視できない接触抵抗が発生してしまう場合もある。
一方、上記値が０、２超では、本発明の透明導電膜（例えば、透明電極・画素電極を構成している）の比抵抗が大きくなる場合や、製造工程において、この透明導電膜のエッチングが困難になる場合、等が生じてしまうおそれがある。
Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ金属又は金属酸化物
また、本発明においては、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ金属又は金属酸化物の組成が酸化インジウムに対して、Ｉｎ／（Ｉｎ＋（Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ））＝０．００５〜０．２という構成を採用している。この式の値は、より好ましくは、０．０１〜０．１５であり、更により好ましくは、０．０１〜０．１である。このＷ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄは、金属の状態で添加されてもよいし、金属酸化物の状態で添加されてもよい。
また、本発明においては、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ金属又は金属酸化物の組成が酸化インジウムに対して、Ｉｎ／（Ｉｎ＋（Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ））＝０．００５〜０．２という構成を採用している。この式の値は、より好ましくは、０．０１〜０．１５であり、更により好ましくは、０．０１〜０．１である。このＷ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄは、金属の状態で添加されてもよいし、金属酸化物の状態で添加されてもよい。
なお、上記式の値が０．００５未満では、上記Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄを添加する効果が現われない場合がある。具体的には、本発明の透明導電膜（例えば透明電極・画素電極を構成している）と、Ａｌ又はＡｇを主成分とする金属薄膜との間、に無視できない接触抵抗が発生する場合がある。
一方、上記式の値が０．２超では、本発明の透明導電膜（例えば、透明電極・画素電極）の比抵抗が大きくなってしまう場合がある。更に、製造工程において、この透明導電膜のエッチングが困難になる場合もある。
Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅ酸化物
本発明においては、上述したように、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅ酸化物から選ばれた１種又は２種以上の金属酸化物の組成が酸化インジウムに対してＩｎ／（Ｉｎ＋（Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅ））＝０．００５〜０．２である。
本発明においては、上述したように、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅ酸化物から選ばれた１種又は２種以上の金属酸化物の組成が酸化インジウムに対してＩｎ／（Ｉｎ＋（Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅ））＝０．００５〜０．２である。
この式の値が０．００５未満では、その添加効果が現れにくい。具体的には、本発明の透明導電膜（例えば、透明電極・画素電極を構成している）と、Ａｌ又はＡｇを主成分とする金属薄膜との間、に無視できない大きさの接触抵抗が発生する場合がある。
一方、上記式の値が０．２超では、本発明の透明導電膜（又は、透明導電膜を利用した透明電極・画素電極）の比抵抗が大きくなってしまう場合がある。更に、上記式の値が０．２超の場合、製造工程において、これら透明導電膜をエッチングし、透明電極や画素電極を形成しようとした場合に、そのエッチングが困難になる場合もある。
積層
このように、上記のような組成の透明導電膜と、金属薄膜と、を積層することによって、より低抵抗の透明導電ガラスを提供することができる。
このように、上記のような組成の透明導電膜と、金属薄膜と、を積層することによって、より低抵抗の透明導電ガラスを提供することができる。
（１８）また、本発明は、ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた金属の酸化物が、Ｌａ、Ｃｅ、Ｈｏ、Ｅｒのいずれか１種以上の金属の酸化物であることを特徴とする（１６）又は（１７）記載の透明導電ガラス基板。
このように、ランタノイド系金属酸化物の中でも、特にＣｅ、Ｈｏ、Ｅｒのいずれか１種以上からなる酸化物を用いるのがより効果的であり、好適に用いることができる。
積層の具体的な手法
以上（１）〜（１８）で述べたように、本発明においては、金属酸化物導電膜と、金属薄膜とを積層する構成が採用される場合がある。以下、この場合について説明する。
以上（１）〜（１８）で述べたように、本発明においては、金属酸化物導電膜と、金属薄膜とを積層する構成が採用される場合がある。以下、この場合について説明する。
この金属酸化物透明導電膜と、Ａｌ又はＡｇを主成分とする金属薄膜とを積層する手法には種々の形態がある。
ａ．金属酸化物／Ａｌ又はＡｇを主成分とする金属薄膜／金属酸化物
ｂ．金属酸化物／Ａｌ又はＡｇを主成分とする金属薄膜／金属酸化物／Ａｌ又はＡｇを主成分とする金属薄膜／金属酸化物
上記ａ．は３層であり、上記ｂ．は５層である。このほか、７層構造等を採用することももちろん好ましい。
ｂ．金属酸化物／Ａｌ又はＡｇを主成分とする金属薄膜／金属酸化物／Ａｌ又はＡｇを主成分とする金属薄膜／金属酸化物
上記ａ．は３層であり、上記ｂ．は５層である。このほか、７層構造等を採用することももちろん好ましい。
この場合のＡｌ若しくはＡｇを主成分とする金属薄膜の膜厚は１から２０ｎｍである。膜厚は、好ましくは、５〜１５ｎｍであり、より好ましくは、５〜１０ｎｍである。膜厚が１ｎｍ１以下では、積層した金属の膜が「薄膜」とはならずに、海島構造に成る場合があり、本発明の効果が得られないこともある。一方、金属薄膜の膜厚が２０ｎｍ以上の場合は、積層した金属薄膜の光線透過率が低下する場合がある。その結果、重畳して設けられている透明導電膜の「透明」性に事実上影響を与えてしまう場合もある。
また、本発明においては、しばしば金属酸化物からなる上記透明導電膜と、Ａｌ又はＡｇを主成分とする金属薄膜とを積層しているが、この「積層」には、金属金属酸化物から成る透明導電膜の（全部ではなく）一部が金属薄膜と接触している場合も含まれる。この場合、電極構成としては、例えば２０μｍ幅の金属薄膜と一部が接触し、かつ、金属薄膜の全体を覆うように透明導電膜が接触している場合等が挙げられる。換言すれば、平面的には両者は重畳しているが、断面図から見ると、一部のみが接触している場合である。
このような場合、金属薄膜の厚みは、２０〜５００ｎｍ、好ましくは３０〜３００ｎｍ、より好ましくは５０〜２００ｎｍである。膜厚が２０ｎｍ以下では、抵抗を低減する効果が小さい場合もある。一方、膜厚が５００ｎｍ以上では、その薄膜の段差が大きく、透明導電膜との接触不良を生じる場合もある。
金属薄膜の幅は、適宜選択することができるが、例えば１μｍ〜１００μｍである。この値は、好ましくは５〜５０μｍであり、より好ましくは１０〜３０μｍである。
金属薄膜の幅が１μｍ以下では、抵抗低減の効果が小さすぎる場合がある。一方、金属薄膜の幅が１００μｍ以上では、光線透過率（開口率）が低下する場合がある。但し、金属薄膜と透明導電膜とを積層したものを反射電極として使用する場合は、この限りではない。
本発明は、上述した従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、特定の金属を含有する透明導電材料を画素電極・透明電極に使用することにより、バリヤーメタル等を用いなくとも、Ａｌゲート／透明電極、Ａｌソース・ドレイン／画素電極の間の接触抵抗を小さく抑えることができる。
その結果、製造工程の数を減らすことができるので、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板の製造方法を簡略化できる。
また、本発明に透明導電（膜）材料を、直接、Ａｌゲートや、Ａｌソース・ドレイン電極に接触させても、そこに生じる接触抵抗を小さな値にすることができ、中間調の表示が良好に行うことができる液晶表示装置を提供することができる。
なお、これまでの本発明の説明にあたり、Ａｌとの関係から本発明の説明をしている部分がある。この説明部分におけるＡｌの代わりに、Ａｇを用いてもほぼ同様の作用・効果を奏する。この点については、後の実施例において再び説明する。
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
平均粒径が１μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、及び平均粒径が１μｍ以下のＷＯ３粉末、及び平均粒径が１μｍ以下のＣｅＯ２を、［タングステン］／（［タングステン］＋［インジウム］）で表される原子数比が０．０２となるように、［セリウム］／（［セリウム＋インジウム］）で表される原子数比が０．０３の割合となるように調合した。
このような原子数比が、表１に示されている。なお、本特許では、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄを、第１金属群と呼び、「Ｍ１」と総称している。また、このＭ１は、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄのうちいずれか１種を意味する記号としても用いている。表１中でも、Ｍ１は、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄのうちいずれかの金属を表す記号として用いられている。
また、本特許では、ランタノイド系金属群を、第２金属群と呼び、「Ｍ２」と総称している。また、このＭ２は、いずれかのランタノイド系金属を表す記号としても用いられている。表１中でも、Ｍ２は、ランタノイド系金属を表しており、具体的なランタノイド系金属としてＣｅ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｃｅが示されている。
なお、本特許では後述するように、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅを、第３金属群と呼び、「Ｍ３」と総称している。また、このＭ３は、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅのうち、いずれか１種を意味する記号としても用いている。表１中でも、Ｍ３は、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅのうちいずれかの金属を表す記号として用いられている。
更に、本特許では、［ ］の記号を、その原子の単位重量・体積あたりの原子の数を表す記号として用いている。例えば、[タングステン]や［Ｗ］は、タングステンの原子の数を表す。［インジウム］や［Ｉｎ］はインジウムの原子の数を表すのである。従って、上述した［タングステン］／（［タングステン］＋［インジウム］）は、タングステンのインジウムに対する原子数比を表す。これは、［Ｗ］／（［Ｗ］＋［Ｉｎ］）と記載されていても同内容である。
同様に、上記［セリウム］／（［セリウム］＋［インジウム］）は、インジウムに対するセリウムの原子数比を表す。これも［Ｃｅ］／（［Ｃｅ］＋［Ｉｎ］）と記載しても同様の意味である。
更に、［ ］中に上記金属群の総称である、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３を挿入した［Ｍ１］、［Ｍ２］、［Ｍ３］なる記述法も用いている。［Ｍ１］は、第１金属群中から適宜選択された１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、［Ｍ２］は、第２金属群中から適宜選択された１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、［Ｍ３］は、第３金属群中から適宜選択された１種又は２種以上の金属の原子の数を表す。
上記の割合で調合後、樹脂製ポットに入れ、更に純水を加えて、硬質ＺｒＯ２ボールミルを用いた湿式ボールミル混合を行った。混合時間は２０時間とした。得られた混合スラリーを取り出し、濾過、乾燥及び造粒を行った。得られた造粒物に、２９４ＭＰａ（３ｔ／ｃｍ２）の圧力をかけて冷間静水圧プレスで成形した。
次に、この成形体を以下のように焼結した。焼結炉内に、炉内容積０．１ｍ３当たり５Ｌ／ｍｉｎの割合で、酸素を導入する雰囲気で、１５００℃で５時間焼結した。この際、１０００℃までを１℃／ｍｉｎ、１０００〜１５００℃を３℃／ｍｉｎで昇温した。その後、酸素導入を止め、１５００℃〜１３００℃を１０℃／ｍｉｎで降温した。そして、炉内容積０．１ｍ３当たり１０Ｌ／ｍｉｎの割合でアルゴンガスを導入する雰開気で、１３００℃を３時間保持した後、放冷した。これにより、相対密度９５％以上のタングステン、セリウム含有Ｉｎ２Ｏ３焼結体が得られた。
具体的な相対密度の算出値は表１に示すように、９６％であった。なお、この際の理論密度は酸素欠陥のないＩｎ２Ｏ３結晶（ビックスバイト型構造）とＷの酸化物、Ｃｅの酸化物の重量分率より算出した。
焼結体のスパッタ面をカップ砥石で磨き、直径１００ｍｍ、厚み５ｍｍに加工し、インジウム系合金を用いてバッキングプレートに貼り合わせて、焼結体ターゲット１とした。
本実施例１では、タングステンが、分散していること、特に、酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶していることが好ましい。すなわち、前記タングステンがターゲット内に含まれる形態は、ＷＯ３、ＷＯ２などの酸化タングステンの形で、酸化インジウム焼結体中に分散している形態でもよいが、Ｉｎ２Ｗ３Ｏ１２などの酸化インジウム−酸化タングステン間の複合酸化物の形で、酸化インジウム焼結体中に分散している形態でもよい。
また、セリウムは、酸化セリウムのみ擬集していてもよいし、一部が酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶していてもよい。このように分散することにより、画像処理により求めた平均した酸化セリウム結晶粒子の直径は、２．１μｍであった。酸化セリウムの凝集は、５μｍ以下、好ましくは４μｍ、より好ましくは３μｍ以下にするのがよい。分散が不十分で、１０μｍ以上の酸化セリウムが存在する場合、スパッタ放電中に異常放電を誘発する場合や、ノジュールが発生する原因になる場合がある。
また、このように分散することにより、酸化インジウムの平均した結晶粒子の直径は、表１に示すように３．４μｍであった。この直径は、画像処理により求めた。
また、タングステン原子は、酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶することにより、タングステンが酸化インジウム焼結体中に原子レベルで分散している方が好ましい。このように分散することによって、スパッタリングにおいて放電が安定し、得られる透明導電性薄膜を低抵抗にする効果を奏する。
平均粒径が１μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、及び平均粒径が１μｍ以下のＭｏＯ３粉末、及び平均粒径が１μｍ以下のＨｏ２Ｏ３を原料粉末とした。Ｉｎ２Ｏ３粉末とＭｏＯ３粉末とＨｏ２Ｏ３粉末を所定の割合で樹脂製ポットに調合して入れ、湿式ボールミルで混合した。その際、硬質ＺｒＯ２ボールを用い、混合時間を２０時間とした。混合スラリーを取り出し、濾過、乾燥、造粒した。造粒物を円形の型に充填し、冷間静水圧プレスを用い、３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力をかけて円盤状に成形した。
この際、第１金属群Ｍ１の一つであるＭｏのインジウムに対する組成比率（［Ｍｏ］／（［Ｍｏ］＋［Ｉｎ］））は、０．０２であり、第２金属群Ｍ２の一つであるＨｏのインジウムに対する組成比率（［Ｈｏ］／（［Ｈｏ］＋［Ｉｎ］））は、０．０４である。同様の内容が表１に示されている。
次に、成形体を雰囲気調整炉に入れ、焼結した。焼結に際して、炉内容積０．１ｍ３当たり５リットル／分の割合で炉内に酸素を導入しつつ、１５００℃で５時間焼結した。この際、１０００℃まで１℃／分、１０００℃から１５００℃までを３℃／分の昇温速度で昇温した。焼結終了後、酸素の導入を停止し、１５００℃から１３００℃までを１０℃／分の割合で降温した。そして、炉内容積０．１ｍ３当たり１０リットル／分の割合でＡｒを炉内に導入しつつ、１３００℃で３時間保持した後、放冷した。これにより密度９０％以上のＭｏを含有する焼結体ターゲット２を得た。具体的な相対密度の算出値は表１に示すように、９６％であった。なお、この際の理論密度は酸素欠陥のないＩｎ２Ｏ３結晶（ビックスバイト型構造）とＭｏの酸化物の重量分率、Ｈｏの酸化物の重量分率より算出した。
次に、得られた焼結体のスパッタ面とする面をカップ砥石で磨き、直径１５２ｍｍ、厚み５ｍｍに加工してターゲット２を得た。
前記モリブデン元素がターゲット内に含まれる形態は、ＭｏＯ３やＭｏＯ２などの酸化モリブデンの形で酸化インジウム焼結体中に分散している形態でもよい。しかし、ＩｎＭｏ４Ｏ６やＩｎ２Ｍｏ３Ｏ１２、又は、ＩｎｌｌＭｏ４Ｏ６２などのインジウムとモリブデンの複合酸化物の形態で酸化インジウム焼結体中に分散している形態でもよい。好ましくは、モリブデン原子が酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶してモリブデンが酸化インジウム焼結体中に原子レベルで分散している方が、スパッタリングにおいて放電も安定し、スパッタリングによって製造される（透明導電）膜を低抵抗なものとする効果がある。
また、ホルミウムは、酸化ホルミウムのみ凝集していてもよいし、一部が酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶していてもよい。このように分散することにより、画像処理により求めた平均した酸化ホルミウム結晶粒子の直径は、１．８μｍであった。酸化ホルミウムの凝集は、５μｍ以下、好ましくは４μｍ以下、より好ましくは３μｍ以下にするのがよい。十分に分散がなされず、１０μｍ以上の酸化ホルミウムが存在する場合、スパッタ放電中に異常放電を誘発する場合や、ノジュール発生の原因となる場合がある。
このように分散することによって、酸化インジウムの平均した結晶粒子の直径は、表１に示すように３．６μｍであった。この直径は画像処理によって求めた。
原料粉末としては、いずれも平均粒径が１μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、ＳｎＯ２粉末、Ｎｂ２Ｏ５粉末及びＥｒ２Ｏ３粉末を使用した。まず、所定量のＩｎ２Ｏ３粉末、ＳｎＯ２粉末、Ｎｂ２Ｏ５粉末、Ｅｒ２Ｏ３粉末を秤量、混合した後、樹脂製ポットに入れて水を媒体として湿式ボールミル混合した。その際、硬質ＺｒＯ２ボールを用い、混合時間を２０時間とした。その後、混合スラリーを取り出し、濾過、乾燥、造粒した。得られた造粒物を成形型に入れ、冷間静水圧プレスで３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力をかけて所定形状に成形して成形体を得た。
この際、第１金属群Ｍ１の一つであるＮｂのインジウムに対する組成比率（［Ｎｂ］／（［Ｎｂ］＋［Ｉｎ］））は、０．０３であり、第２金属群Ｍ２の一つであるＥｒのインジウムに対する組成比率（［Ｅｒ］／（［Ｅｒ］＋［Ｉｎ］））は、０．０５であり、第３金属群Ｍ３の一つであるＳｎのインジウムに対する組成比率（［Ｓｎ］／（［Ｓｎ］＋［Ｉｎ］））は、０．０５である。同様の内容が表１に示されている。
なお、本特許では、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅを、第３金属群と呼び、Ｍ３と総称している。また、このＭ３は、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅのうち、いずれか１種を意味する記号としても用いている。表１中でも、Ｍ３は、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅのうちいずれかの金属を表す記号として用いられている。
また、本特許では、［ ］の記号を、その原子の単位重量・体積あたりの原子の数を表す記号として用いている。例えば、[ニオブ]や［Ｎｂ］は、ニオブの原子の数を表す。［インジウム］や［Ｉｎ］はインジウムの原子の数を表すのである。従って、上述した［Ｎｂ］／（［Ｎｂ］＋［Ｉｎ］）は、タングステンのインジウムに対する原子数比を表す。これは、［ニオブ］／（［ニオブ］＋［インジウム］）と記載されていても同内容である。
同様に、上記［Ｓｎ］／（［Ｓｎ］＋［Ｉｎ］）は、インジウムに対するスズの原子数比を表す。これも［スズ］／（［スズ］＋［インジウム］）と記載しても同様の意味である。
更に、本特許では、[Ｍ３]を、第３金属群Ｍ３中から選択した１種又は２種以上の金属の数を表す記号として利用している。
次に、得られた成形体をそれぞれ次の手順で焼結した。
まず、炉内容積０．１ｍ３当たり５リットル／分の割合で焼結炉内に酸素を流入させ、１５００℃で５時間保持した。この際、１０００℃までは１℃／分で、１０００〜１５００℃の問は３℃／分で昇温した。その後、酸素の流入を停止し、１５００℃から１３００℃までを１０℃／分で降温した。その後、炉内容積０．１ｍ３当たり１０リットル／分の割合でＡｒを流入させ、１３００℃で３時間保持した後、放冷した。得られた焼結体の密度は、水を用いたアルキメデス法に従って測定し、理論密度から相対密度を算出した。なお、この際の理論密度は、酸素欠陥のないＩｎ２Ｏ３結晶（ビックスバイト型構造）ＳｂとＮｂとＥｒの酸化物の重量分率より算出した。具体的な相対密度の算出値は表１に示すように、９７％であった。
また、焼結体中のＳｎとＮｂとＥｒ含有量をＩＣＰ発光分析法で定量分析したところ、原料粉末を混合する際の仕込み組成が維持されていることが確認できた。
次に、得られた焼結体を、そのスパッタ面をカップ砥石で磨き、直径１５２ｍｍ、厚み５ｍｍに加工して透明導電性薄膜用焼結体ターゲットを得た。これを、Ｉｎ系合金を用いてバッキングプレートに貼り合わせてスパッタリング用ターゲット３を構成した。
スズ、ニオブ及びエルビウムがスパッタリングターゲット内に組み込まれる形態は、酸化スズ（ＳｎＯ、ＳｎＯ２、Ｓｎ３Ｏ４）や酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ３、ＮｂＯ）、酸化エルビウム（ＥｒＯ、ＥｒＯ３）として分散していることが好ましい。また、酸化インジウム−酸化スズや酸化インジウム−酸化ニオブ、酸化インジウム−酸化エルビウム間の複合酸化物として分散してもよい。
更に、スズやニオブやエルビウム原子が酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶し、酸化インジウム焼結体中に原子レベルで分散している形態が、非常に好ましい。この分散の形態によれば、スパッタリングにおいて放電も安定であり、均質な低抵抗の膜が得られる。このように分散することにより、酸化インジウムの平均した結晶粒子の直径は、表１に示すように３．７μｍであった。この直径は画像処理により求めた
原料粉末としては、いずれも平均粒径が１μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、ＺｎＯ粉末、ＮｉＯ粉末、ＣｅＯ２粉末を使用した。まず、所定量のＩｎ２Ｏ３粉末、ＺｎＯ粉末、ＮｉＯ粉末を秤量、混合した後、樹脂製ポットに入れて水を媒体として湿式ボールミル混合した。その際、硬質ＺｒＯ２ボールを用い、混合時間を２０時間とした。その後、混合スラリーを取り出し、濾過、乾燥、造粒した。得られた造粒物を成形型に入れ、冷問静水圧プレスで３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力をかけて所定形状に成形して成形体を得た。次に、得られた成形体をそれぞれ次の手順で焼結した。
まず、炉内容積０．１ｍ３当たり５リットル／分の割合で焼結炉内に酸素を流入させ、１５００℃で５時間保持した。この際、１０００℃までは１℃／分、１０００〜１５００℃の間は３℃／分で昇温した。その後、酸素の流入を停止し、１５００℃から１３００℃までを１０℃／分で降温した。その後、炉内容積０．１ｍ３当たり１０リットル／分の割合でＡｒを流入させ、１３００℃で３時間保持した後、放冷した。
なお、第１金属群Ｍ１の一つであるＮｉのインジウムに対する組成比率（［Ｎｉ］／（［Ｎｉ］＋［Ｉｎ］））は、０．０５であり、第２金属群Ｍ２の一つであるＣｅのインジウムに対する組成比率（［Ｃｅ］／（［Ｃｅ］＋［Ｉｎ］））は、０．０３であり、第３金属群Ｍ３の一つであるＺｎのインジウムに対する組成比率（［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｉｎ］））は、０．１０である。同様の内容が表１に示されている。
さて、上述のようにして得られた焼結体の密度は、水を用いたアルキメデス法に従って測定し、理論密度から相対密度を算出した。なお、この際の理論密度は酸素欠陥のないＩｎ２Ｏ３結晶（ビックスバイト型構造）とＺｎとＮｉとＣｅの酸化物の重量分率より算出した。具体的な相対密度の算出値は表１に示すように、９５％であった。
また、焼結体中のＺｎとＮｉとＣｅの含有量をＩＣＰ発光分析法で定量分析したところ、原料粉末を混合する際の仕込み組成が維持されていることが確認できた。
次に、得られた焼結体を、そのスパッタ面をカップ砥石で磨き、直径１５２ｍｍ、厚み５ｍｍに加工して透明導電性薄膜用焼結体ターゲットを得た。これを、Ｉｎ系合金を用いてバッキングプレートに貼り合わせてスパッタリングターゲット４を構成した。
亜鉛、ニッケル及びセリウムがスパッタリングターゲット４内に組み込まれる形態は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）や酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化セリウム（ＣｅＯ４、Ｃｅ２Ｏ３）として分散してもよいく、酸化インジウム−酸化亜鉛の複合酸化物（Ｉｎ２Ｚｎ２Ｏ５、Ｉｎ２Ｚｎ５Ｏ８、Ｉｎ２Ｚｎ７Ｏ１０、Ｉｎ２Ｚｎ３Ｏ６、Ｉｎ２Ｚｎ４Ｏ７）として分散してもよい。
更に、ニッケルやセリウム原子が、酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶し、酸化インジウム焼結体中に原子レベルで分散している形態が非常に好ましい。この分散の形態によれば、スパッタリング中の放電も安定し、かつ、スパッタリングの結果、均質な低抵抗の膜が得られる
このように分散することによって、酸化インジウムの平均した結晶粒子の直径は、表１に示すように３．４μｍであった。この直径は、画像処理により求めた。
このように分散することによって、酸化インジウムの平均した結晶粒子の直径は、表１に示すように３．４μｍであった。この直径は、画像処理により求めた。
一方、本発明の焼結体ターゲット（スパッタリングターゲット）の製造方法としては、所定量の酸化インジウム、酸化亜鉛、及び酸化ニッケル、酸化セリウムを混合した混合物を用いる以外は特に制限されず、公知の方法を用いて、上記４成分を混合、成形、焼結した後、その焼結体を成形することによって、焼結体ターゲット（スパッタリングターゲット）を製造することができる。なお、焼結体ターゲットには、本発明の日的を損なわない範囲で、上記４成分以外の成分が添加されていてもよい。
原料粉末としては、いずれも平均粒径が１μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、ＺｎＯ粉末、ＰｔＯ２粉末、ＣｅＯ２粉末を使用した。まず、所定量のＩｎ２Ｏ３粉末、ＺｎＯ粉末、ＰｔＯ２粉末を秤量、混合した後、樹脂製ポットに入れて水を媒体として湿式ボールミル混合した。その際、硬質ＺｒＯ２ボールを用い、混合時間を２０時間とした。その後、混合スラリーを取り出し、濾過、乾燥・造粒した。これによって得られた造粒物を成形型に入れ、冷間静水圧プレスで３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力をかけて所定形状に成形して成形体を得た。次に、得られた成形体を（それぞれ）次の手順で焼結した。
炉内容積０．１ｍ３当たり５リットル／分の割合で焼結炉内に酸素を流入させ、１４５０℃で５時間保持した、この際、１０００℃までは１℃／分、１０００〜１４５０℃の間は３℃／分で昇温した。その後、酸素の流入を停止し、１４５０℃から１３００℃までを１０℃／分で降湿した。その後、炉内容積０．１ｍ３当たり１０リットル／分の割合でＡｒを流入させ、１３００℃で３時間保持した後、放冷した。
なお、第１金属群Ｍ１の一つであるＰｔのインジウムに対する組成比率（［Ｐｔ］／（［Ｐｔ］＋［Ｉｎ］））は、０．０２であり、第２金属群Ｍ２の一つであるＣｅのインジウムに対する組成比率（［Ｃｅ］／（［Ｃｅ］＋［Ｉｎ］））は、０．０３であり、第３金属群Ｍ３の一つであるＺｎのインジウムに対する組成比率（［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｉｎ］））は、０．１０である。同様の内容が表１に示されている。
さて、上述のように得られた焼結体の密度は、水を用いたアルキメデス法に従って測定し、理論密度から相対密度を算出した。なお、この際の理論密度は、酸素欠陥のないＩｎ２Ｏ３結晶（ビックスバイト型構造）とＺｎとＰｔとＣｅの酸化物の重量分率より算出した。具体的な相対密度の算出値は表１に示すように、９５％であった。
また、焼結体中のＺｎとＰｔとＣｅの含有量をＩＣＰ発光分析法で定量分析したところ、原料粉末を混合する際の仕込み組成が維持されていることが確認できた。
次に、得られた焼結体に関し、そのスパッタ面をカップ砥石で磨き、直径１５２ｍｍ、厚み５ｍｍに加工して透明導電性薄膜用焼結体スパッタリングターゲットを得た。このスパッタリングターゲットを、Ｉｎ系合金を用いてバッキングプレートに貼り合わせてスパッタリングターゲット５を形成した。
亜鉛やニッケル、セリウムがスパッタリングターゲット内に組み込まれる形態は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）や酸化白金（ＰｔＯ２）、酸化セリウム（ＣｅＯ４、Ｃｅ２Ｏ３）として分散してもよいく、酸化インジウム−酸化亜鉛の複合酸化物（Ｉｎ２Ｚｎ２Ｏ５、Ｉｎ２Ｚｎ５Ｏ８、Ｉｎ２Ｚｎ７Ｏ１０、Ｉｎ２Ｚｎ３Ｏ６、Ｉｎ２Ｚｎ４Ｏ７）として分散してもよい。
また、白金やセリウム原子が酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶し、酸化インジウム焼結体中に原子レベルで分散している形態が、スパッタリングにおいて放電も安定し、スパッタリングによって均質な低抵抗の膜が得られるので特に好ましい。
これは、酸化セリウムは、酸化インジウムに固溶していることにより、酸化インジウム膜中の原子価が３価であるインジウム位置に原子価４価のセリウムが占有し、これによってキャリア電子を放出して導電率が増加するからである。
また、酸化セリウムの一部は、酸化セリウム単体で存在していてもよい。このように酸化セリウムが単体で存在することにより、酸化インジウムの結晶の異常成長が抑制され、よって、ノジュールの発生や異常放電の発生も抑制される。
なお、このように分散することにより、酸化インジウムの平均した結晶粒子の直径は、表１に示すように３．７μｍであった。この平均直径の値は、画像処理により求めた。
一方、本発明の焼結体（スパッタリング）ターゲットの製造方法としては、所定量の酸化インジウム、酸化亜鉛、及び酸化白金、酸化セリウムを混合した混合物を用いる以外は特に制限されず、公知の方法を用いて、上記４成分を混合、成形、焼結した後、焼結体を成形することにより焼結体（スパッタリング）ターゲットを製造することができる。
なお、焼結体（スパッタリング）ターゲットには、本発明の目的を損なわない範囲で、上記４成分以外の成分が添加されていてもよい。
原料粉末として、いずれも平均粒径が１μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、ＺｎＯ粉末、ＰｄＯ粉末、ＣｅＯ２粉末を使用する。まず、所定量のＩｎ２Ｏ３粉末、ＺｎＯ粉末、ＰｄＯ粉末を秤量、混合した後、樹脂製ポットに入れて水を媒体として湿式ボールミル混合した。その際、硬質ＺｒＯ２ボールを用い、混合時間を２０時間とした。その後、混合スラリーを取り出し、濾過、乾燥・造粒した。得られた造粒物を、成形型に入れ、冷問静水圧プレスで３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力をかけて所定形状に成形して成形体を得た。
次に、得られた成形体をそれぞれ次の手順で焼結した。
炉内容積０．１ｍ３当たり５リットル／分の割合で焼結炉内に酸素を流入させ、１４５０℃で５時間保持した。この際、１０００℃までは１℃／分、１０００〜１４５０℃の間は３℃／分で昇温した。その後、酸素の流入を停止し、１４５０℃から１３００℃までを１０℃／分で降温した。その後炉内容積０．１ｍ３当たり１０リットル／分の割合でＡｒを流入させ、１３００℃で３時間保持した後、放冷した。
なお、第１金属群Ｍ１の一つであるＰｄのインジウムに対する組成比率（［Ｐｄ］／（［Ｐｄ］＋［Ｉｎ］））は、０．０５であり、第２金属群Ｍ２の一つであるＣｅのインジウムに対する組成比率（［Ｃｅ］／（［Ｃｅ］＋［Ｉｎ］））は、０．０３であり、第３金属群Ｍ３の一つであるＺｎのインジウムに対する組成比率（［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｉｎ］））は、０．１０である。同様の内容が表１に示されている。
さて、上述したようにして得られた焼結体の密度は、水を用いたアルキメデス法に従って測定し、理論密度から相対密度を算出した。なお、この際の理論密度は酸素欠陥のないＩｎ２Ｏ３結晶（ビックスバイト型構造）とＺｎとＰｄとＣｅの酸化物の重量分率より算出した。具体的な相対密度の算出値は表１に示すように、９５％であった。
また、焼結体中のＺｎとＰｄとＣｅの含有量をＩＣＰ発光分析法で定量分析したところ、原料粉末を混合する際の仕込み組成が維持されていることが確認できた。次に、得られた焼結体のスパッタ面をカップ砥石で磨き、直径１５２ｍｍ、厚み５ｍｍに加工して透明導電性薄膜用焼結体（スパッタリング）ターゲットを得た。この焼結体（スパッタリング）ターゲットを、Ｉｎ系合金を用いて、バッキングプレートに貼り合わせてスパッタリングターゲット６を形成した。
さて、亜鉛やパラジウムやセリウムがスパッタリングターゲット内に組み込まれる形態は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）や酸化パラジウム（ＰｄＯ）や酸化セリウム（ＣｅＯ４、Ｃｅ２Ｏ３）として分散してもよいく、酸化インジウム−酸化亜鉛の複合酸化物（Ｉｎ２Ｚｎ２Ｏ５、Ｉｎ２Ｚｎ５Ｏ８、Ｉｎ２Ｚｎ７Ｏ１０、Ｉｎ２Ｚｎ３Ｏ６、Ｉｎ２Ｚｎ４Ｏ７）として分散してもよい。パラジウムやセリウム原子が酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶し、酸化インジウム焼結体中に原子レベルで分散している形態が、スパッタリングにおいて放電も安定し、スパッタリングによって均質な低抵抗の膜が得られるので好ましい。
このように酸化セリウムが、酸化インジウムに固溶していることにより、酸化インジウム膜中の原子価が３価であるインジウム位置に原子価４価のセリウムが占有する。これによって（セリウムが）キャリア電子を放出して導電率が増加するからである。
また、一部は、酸化セリウム単体で存在していてもよい。このように酸化セリウムが単体で存在することにより、酸化インジウムの結晶の異常成長が抑制され、よって、ノジュールの発生や異常放電の発生も抑制される。
このように分散することにより、酸化インジウムの平均した結晶粒子の直径は、表１に示すように３．６μｍであった。この平均直径は、画像処理により求めた。
一方、本発明の焼結体（スパッタリング）ターゲットの製造方法としては、所定量の酸化インジウム、酸化亜鉛、及び酸化パラジウム、酸化セリウムを混合した混合物を用いる以外は特に制限されず、公知の方法を用いて上記４成分を混合、成形、焼結した後、焼結体を成形することにより焼結体（スパッタリング）ターゲットを製造することができる。
なお、焼結体（スパッタリング）ターゲットには、本発明の目的を損なわない範囲で、上記４成分以外の成分が添加されていてもよい。
平均粒径が１．０μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、及び平均粒径が１μｍ以下のＧｅＯ２粉末、ＷＯ３粉末、ＣｅＯ２粉末を原料粉末として用いる。まず、表１に示す[Ｇｅ]／[Ｉｎ]原子比、[Ｗ]／[Ｉｎ]、[Ｃｅ]／[Ｉｎ]の組成の焼結体を得るように、Ｉｎ２Ｏ３粉末とＧｅＯ２粉末、ＷＯ３粉末、ＣｅＯ２粉末を所定の割合で調合し、樹脂製ポットに入れ、湿式ボールミルで混合した。この際、硬質ＺｒＯ２ボールを用い、混合時間を２４時間とした。混合後、スラリーを取り出し、濾過、乾燥、造粒した。この造粒物を冷間静水圧プレスで３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力をかけて成形した。
次に、この成形体を、炉内容積０．１ｍ３当たり５リットル／分の割合で焼結炉内の大気に酸素を導入する雰囲気で、１３００℃にて３時間、焼結した。この際、１℃／分で昇温し、焼結後の冷却の際は、酸素導入を止め、１０００℃までを１０℃／分で降温した。
なお、第１金属群Ｍ１の一つであるＷのインジウムに対する組成比率（［Ｗ］／（［Ｗ］＋［Ｉｎ］））は、０．０１であり、第２金属群Ｍ２の一つであるＣｅのインジウムに対する組成比率（［Ｃｅ］／（［Ｃｅ］＋［Ｉｎ］））は、０．０３であり、第３金属群Ｍ３の一つであるＧｅのインジウムに対する組成比率（［Ｇｅ］／（［Ｇｅ］＋［Ｉｎ］））は、０．０３である。同様の内容が表１に示されている。
さて、上述したようにして得られた焼結体の破材を粉砕し、粉末Ｘ線回折測定を実施したところ、ビックスバイト型構造の酸化インジウム相及び酸化セリウムに起因する回折ピークのみ観察された。したがって、得られた上記焼結体は、本発明の特徴を有する酸化物焼結体である。
得られた焼結体の相対密度の算出値は表１に示すように、９７％であった。
また、この焼結体の微細組織のＥＰＭＡ分析から、酸化インジウム相には、ゲルマニウム及び酸化タングステンが固溶していることが確認された。また、酸化セリウムは、単体で存在する部分と、酸化インジウムに固溶している部分と、の双方が存在することが確認された。このように分散することにより、酸化インジウムの平均した結晶粒子の直径は、表１に示すように３．８μｍであった。この平均直径は、画像処理により求めた
この焼結体を、直径１０１ｍｍ、厚さ５ｍｍの大きさに加工し、そのスパッタ面をカップ砥石で磨いて（スパッタリング）ターゲットとした。これを、無酸素銅製のバッキングプレートに金属インジウムを用いてボンデイングし、スパッタリングターゲットを形成した。
この焼結体を、直径１０１ｍｍ、厚さ５ｍｍの大きさに加工し、そのスパッタ面をカップ砥石で磨いて（スパッタリング）ターゲットとした。これを、無酸素銅製のバッキングプレートに金属インジウムを用いてボンデイングし、スパッタリングターゲットを形成した。
ゲルマニウム
さて、スパッタリングターゲット中に、酸化ゲルマニウム粒子が存在すると、酸化ゲルマニウム粒子の比抵抗が高いため、プラズマから照射されるアルゴンイオンで帯電が起こり、アーキングが生じる。この傾向は、ターゲット投入電力を上げ、アルゴンイオンの照射量が増加するほど顕著になる。
さて、スパッタリングターゲット中に、酸化ゲルマニウム粒子が存在すると、酸化ゲルマニウム粒子の比抵抗が高いため、プラズマから照射されるアルゴンイオンで帯電が起こり、アーキングが生じる。この傾向は、ターゲット投入電力を上げ、アルゴンイオンの照射量が増加するほど顕著になる。
これに対して、本発明に従った（本実施例の）スパッタリングターゲットでは、ゲルマニウムがインジウムサイトに置換固溶した酸化インジウムと、ゲルマニウム酸インジウム化合物と、のいずれも比抵抗が低い。つまり高抵抗の粒子がスパッタリングターゲット中に存在しないため、投入パワーを増加させてもアーキングが生じにくいという特徴を有する。このため、本実施例によれば、高投入電力による高速成膜が可能となる。
本発明（本実施例の）酸化物焼結体にゲルマニウム（Ｇｅ）元素を含ませる理由は、ゲルマニウム（Ｇｅ）元素を含ませたスパッタリングターゲットからスパッタ法によって薄膜を作製した場合、その薄膜中においては、酸化インジウム膜中の原子価が３価であるインジウム位置に原子価４価のゲルマニウムが占有し、これによってキャリア電子を放出するので薄膜の導電率が増加するからである。
また、既に述べたように、本発明においては、スパッタリングターゲット中のゲルマニウム元素を、Ｇｅ／Ｉｎ原子比で０．００５以上０．２以下の範囲に規定している。このような数値範囲に規定する理由は、上記範囲を逸脱した場合、得られる薄膜の抵抗値が増大してしまうからである。
タングステン
また、本実施例のスパッタリングターゲットにおいては、タングステンが分散していることが好ましい。特に、タングステンが酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶していることが好ましい。
また、本実施例のスパッタリングターゲットにおいては、タングステンが分散していることが好ましい。特に、タングステンが酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶していることが好ましい。
すなわち、前記タングステンがターゲット内に含まれる形態は、ＷＯ３、ＷＯ２などの酸化タングステンの形で、酸化インジウム焼結体中に分散している形態でもよい。また、Ｉｎ２Ｗ３Ｏ１２などの酸化インジウム−酸化タングステン間の複合酸化物の形で、酸化インジウム焼結体中に分散している形態も好ましい。特に好ましくは、タングステン原子が酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶することによって、タングステンが酸化インジウム焼結体中に原子レベルで分散していることである。このように原子レベルで分散していることによって、スパッタリングにおける放電が安定する。更に、原子レベルで分散していることは、得られる透明導電性薄膜を低抵抗にするために有効である。
セリウム
酸化セリウムは、酸化インジウムに固溶していることにより、酸化インジウム膜中の原子価が３価であるインジウム位置に原子価４価のセリウムが占有している。この結果、本実施例では、原子価４価のセリウムがキャリア電子を放出して薄膜の導電率が増加するのである。
酸化セリウムは、酸化インジウムに固溶していることにより、酸化インジウム膜中の原子価が３価であるインジウム位置に原子価４価のセリウムが占有している。この結果、本実施例では、原子価４価のセリウムがキャリア電子を放出して薄膜の導電率が増加するのである。
また、酸化セリウムの一部は、酸化セリウム単体で存在していてもよい。このように酸化セリウムが単体で存在することによって、酸化インジウムの結晶の異常成長が抑制され、よって、ノジュールの発生や異常放電の発生も抑制される。
平均粒径が１μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、及び平均粒径が１μｍ以下のＧａ２Ｏ３粉末、ＷＯ３粉末、Ｌａ２Ｏ３を原料粉末とした。まず、表１に示すＧａ／Ｉｎ原子比、Ｗ／Ｉｎ、Ｌａ／Ｉｎの組成比率の焼結体を得るために、Ｉｎ２Ｏ３粉末とＧａＯ２粉末、ＷＯ３粉末、Ｌａ２Ｏ３粉末を所定の割合で調合し、樹脂製ポットに入れ、湿式ボールミルで混合した。この際、硬質ＺｒＯ２ボールを用い、混合時間を２４時間とした。混合後、スラリーを取り出し、濾過、乾燥、造粒した。この造粒物を冷間静水圧プレスで３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力をかけて成形した。
次に、この成形体を、炉内容積０．１ｍ３当たり５リットル／分の割合で焼結炉内の大気に酸素を導入する雰囲気で、１４５０℃にて３時間、焼結した。この際、１℃／分で昇温し、焼結後の冷却の際は、酸素導入を止め、１０００℃までを１０℃／分で降温した。
なお、第１金属群Ｍ１の一つであるＷのインジウムに対する組成比率（［Ｗ］／（［Ｗ］＋［Ｉｎ］））は、０．０２であり、第２金属群Ｍ２の一つであるＬａのインジウムに対する組成比率（［Ｌａ］／（［Ｌａ］＋［Ｉｎ］））は、０．０３であり、第３金属群Ｍ３の一つであるＧａのインジウムに対する組成比率（［Ｇａ］／（［Ｇａ］＋［Ｉｎ］））は、０．０３である。同様の内容が表１に示されている。
このようにして得られた焼結体の破材を粉砕し、粉末Ｘ線回折測定を実施したところ、ビックスバイト型構造の酸化インジウム相に起因する回折ピークと酸化セリウムに起因する回折ピークとが観察された。
したがって、本実施例の酸化物焼結体は、本発明の特徴を有する酸化物焼結体である。また、焼結体の微細組織のＥＰＭＡ分析から、酸化インジウム相には、ガリウムが固溶していることが確認された。このように分散することによって、酸化インジウムの平均した結晶粒子の直径は、表１に示すように３．７μｍであった。この平均の直径は、画像処理により求めた。
また、本実施例の酸化物焼結体の具体的な相対密度の算出値は表１に示すように、９７％であった。
この焼結体を、直径１０１ｍｍ、厚さ５ｍｍの大きさに加工し、そのスパッタ面をカップ砥石で磨いて（スパッタリング）ターゲットとした。これを、無酸素銅製のバッキングプレートに金属インジウムを用いてボンデイングし、スパッタリングターゲットを形成した。
ガリウム
さて、スパッタリングターゲット中に酸化ガリウム粒子が存在すると、酸化ガリウム粒子の比抵抗が高いため、プラズマから照射されるアルゴンイオンで帯電が起こり、アーキングが生じる場合がある。この傾向は、ターゲット投入電力を上げ、アルゴンイオンの照射量が増加するほど大きくなる。
さて、スパッタリングターゲット中に酸化ガリウム粒子が存在すると、酸化ガリウム粒子の比抵抗が高いため、プラズマから照射されるアルゴンイオンで帯電が起こり、アーキングが生じる場合がある。この傾向は、ターゲット投入電力を上げ、アルゴンイオンの照射量が増加するほど大きくなる。
これに対して、本発明に従った（本実施例の）スパッタリングターゲットでは、ガリウムがインジウムサイトに置換固溶した酸化インジウム、ガリウム酸インジウム化合物のいずれも比抵抗が低いので（つまり高抵抗の粒子が存在しないため）、プラズマに投入するパワーを増加させてもアーキングが生じにくいのである。このため、本実施例においては、高投入電力による高速成膜が可能となる。
タングステン
本実施例においては、タングステンはスパッタリングターゲット中で分散している。また特に、タングステンが、酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶していることが
が好ましい。
本実施例においては、タングステンはスパッタリングターゲット中で分散している。また特に、タングステンが、酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶していることが
が好ましい。
すなわち、前記タングステンがスパッタリングターゲット内に含まれる形態は、ＷＯ３、ＷＯ２などの酸化タングステンの形で、酸化インジウム焼結体中に分散している形態でもよい。また、Ｉｎ２Ｗ３Ｏ１２などの酸化インジウム−酸化タングステン間の複合酸化物の形で、酸化インジウム焼結体中に分散している形態でもよい。
特に好ましくは、タングステン原子が酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶することにより、タングステンが酸化インジウム焼結体中に原子レベルで分散していることである。このように原子レベルで分散していることによって、スパッタリング中の放電が安定し、スパッタリングによって得られる透明導電性薄膜をより低抵抗なものとすることができる。
ランタン
また、ランタンの一部は、酸化ランタン単体で存在していてもよい。このように酸化ランタンが単体で存在することにより酸化インジウムの結晶の異常成長が抑制され、よって、ノジュールの発生や異常放電の発生も抑制される。
また、ランタンの一部は、酸化ランタン単体で存在していてもよい。このように酸化ランタンが単体で存在することにより酸化インジウムの結晶の異常成長が抑制され、よって、ノジュールの発生や異常放電の発生も抑制される。
本実施例では、接触抵抗の測定結果を示す。
ガラス／Ａｌ／透明電極の場合
まず、図２（１）に示すように、スライドガラス１００に第一回目成膜用マスク１０２（カプトンテープ）を施し、Ａｌを２００ｎｍ厚に成膜した。その後、前述のマスクをリフトオフして、所定のＡｌパターン１０４を形成した（図２（２）参照）。
まず、図２（１）に示すように、スライドガラス１００に第一回目成膜用マスク１０２（カプトンテープ）を施し、Ａｌを２００ｎｍ厚に成膜した。その後、前述のマスクをリフトオフして、所定のＡｌパターン１０４を形成した（図２（２）参照）。
次に、上述した実施例１から実施例８で得られたスパッタリングターゲットをＤＣスパッタリング装置に装着した。そして、第二回目成膜用マスク１０６（同じくカプトンテープ）を施した（図３（１）参照）。そして、上記実施例１〜８で得られた各スパッタリングターゲットを用いてスパッタリングし、２００ｎｍ厚で薄膜（透明電極）１０８を成膜した。その後、第二回目成膜用マスク１０６をリフトオフし、第１接触抵抗測定用基板１１０を得た（図３（２）参照）。この基板は、接触抵抗を測定するために作製されたものであるので、本実施例９では、（第１）接触抵抗測定用基板１１０と呼ぶ。
当該接触抵抗測定用基板１００は略長方形をなしているが、この両端部に端子を設け、ガラス／Ａｌ／透明電極のように積層した場合の表面の抵抗を測定した。この様子が図４（１）に示されている。例えば、実施例１で作製したスパッタリングターゲットを用いて透明電極を作製した場合の抵抗値は、３２．５Ωであった。他の実施例２〜８を用いた場合の数値が表１に示されている。
なお、本実施例９では、透明導電膜を「電極」として用いたので、これを透明電極と呼んでいる。
ガラス／透明電極／Ａｌの場合
また、成膜順序を透明電極／Ａｌの順にした場合、すなわち、ガラス／透明電極／Ａｌのように積層した場合の接触抵抗を測定するための第２接触抵抗測定用基板１２０を得た。この第２接触抵抗測定用基板１２０は、Ａｌパターン１０４と金属酸化物１０８の積層順序のみが異なる。この第２接触抵抗測定用基板１２０の測定結果も同様に表１に示されている。なお、測定手法等は、上記第１接触抵抗測定用基板１１０と同様であり、その様子が図４（２）に示されている。
また、成膜順序を透明電極／Ａｌの順にした場合、すなわち、ガラス／透明電極／Ａｌのように積層した場合の接触抵抗を測定するための第２接触抵抗測定用基板１２０を得た。この第２接触抵抗測定用基板１２０は、Ａｌパターン１０４と金属酸化物１０８の積層順序のみが異なる。この第２接触抵抗測定用基板１２０の測定結果も同様に表１に示されている。なお、測定手法等は、上記第１接触抵抗測定用基板１１０と同様であり、その様子が図４（２）に示されている。
さて、Ａｌ上に透明電極を成膜した場合、Ａｌ表面が酸化されＡｌ２Ｏ３を生成するため、測定される抵抗値は一般に大きくなる。
本発明の好ましい実施例１０を図１により説明する。
まず、透光性のガラス基板１上に金属Ａｌ（９９％Ａｌ１％Ｎｄ）を高周波スパッタにより膜厚１５００オングストロームで堆積する。これを燐酸−酢酸−硝酸系水溶液をエッチング液として用いたホトエッチング法によりエッチングし、所望の形状のゲート電極２及びゲート配線を形成する。次にグロー放電ＣＶＤ法により、ゲート絶縁膜３を形成する窒化シリコン（ＳｉＮ）膜を膜厚３０００オングストローム堆積する。続いて、アモルファス−Ｓｉ：Ｈ（ｉ）膜４を膜厚３５００オングストローム堆積する。更にチャンネル保護層となる窒化シリコン（ＳｉＮ）膜５を３０００オングストローム堆積する。
この時、放電ガスとしては、ＳｉＮ膜３と５はＳｉＨ４−ＮＨ３−Ｎ２系混合ガスを用い、アモルファス−Ｓｉ：Ｈ（ｉ）膜４は、ＳｉＨ４−Ｎ２系の混合ガスをそれぞれ用いた。このＳｉＮ膜５は、ＣＨＦガスを用いたドライエッチングにより所望のチャンネル保護層５を形成する。続いてアモルファス−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）膜６をＳｉＨ４−Ｈ２−ＰＨ３系の混合ガスを用いて膜厚３０００オングストロームで堆積する。
次にこの上に、Ｃｒ／Ａｌ二層膜を堆積した。この二層膜は、膜厚０．１μｍのＣｒと、０．３μｍのＡｌとを、この順で真空蒸着法、又はスパッタリング法により堆積することによって得る。図１においては、ソース電極７やドレイン電極８がこの２層から成ることが図示されている。
この二層膜中のＡｌは、Ｈ３ＰＯ４−ＣＨ３ＣＯＯＨ−ＨＮＯ３−Ｈ２Ｏ系エッチング液を用いてホトエッチングし、一方、二層膜中のＣｒは、硝酸第二セリウムアンモニウム水溶液を用いて、ホトエッチングした。このようなホトエッチングによって、所望のソース電極７のパターン及びドレイン電極８のパターンを形成した。
更にアモルファス−Ｓｉ：Ｈ膜をＣＨＦガスを用いたドライエッチング及びヒドラジン（ＮＨ２ＮＨ２・Ｈ２Ｏ）水溶液を用いたウェットエッチングを併用することにより、所望のパターンのアモルファスーＳｉＨ（ｉ）膜４のパターン、アモルファス−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）膜６のパターンをそれぞれ形成した。
次に、グロー放電ＣＶＤ法により、絶縁膜１０を形成する窒化シリコン（ＳｉＮ）膜を膜厚３０００オングストローム堆積する。この後、ＣＨＦガスを用いたドライエッチング法にて、ソース電極７及びドレイン電極８間と透明電極、画素電極９とのコンタクトホールを形成する。
さて、この金属Ａｌからなるソース電極７及びドレイン電極８のパターンが形成された基板上に、実施例４で得られた酸化インジウムと酸化亜鉛・酸化ニッケル、酸化セリウムを主成分とする非晶質透明導電膜をスパッタリング法で堆積する。放電ガスは純アルゴンガス又は１ｖｏｌ％程度の微量のＯ２ガスを混入させたアルゴンガスを用いた。このような方法で透明電極膜（透明導電膜）９を膜厚１２００オングストローム堆積した。このＩｎ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＮｉＯ−ＣｅＯ２膜はＸ線回折法で分析するとピークは観察されず非晶質膜であった。また、この膜の比抵抗は６．２５×１０−４Ω・ｃｍ程度であり、十分に電極として使用できる膜である。
この透明導電膜を蓚酸３．５重量％の水溶液をエッチャントに用いたホトエッチング法によってエッチングし、所望の画素電極パターンを有する画素電極９を形成した。この画素電極９のパターンは、画素電極９が、少なくとも所定のパターンを有するソース電極７と電気的に接続するようなパターンである。このようなエッチングによって、所定の画素電極パターンを有する画素電極９が形成された。この画素電極９は所望の非晶質電極である。
この時、Ａｌのソース電極７及びドレイン電極８がエッチング液で溶出してしまうことはなかった。また、ゲート線、ソース・ドレイン線の電極取り出し部も透明電極で覆われている。
なお、この段階における基板は、請求の範囲の透光性ガラス基板の一例に相当する。
この後、所定の遮光膜パターンを有する遮光膜を形成して、アモルファス−ＳｉＴＦＴアクティブマトリックス基板が完成した。
このアモルファス−ＳｉＴＦＴアクティブマトリックス基板を用いてＴＦＴ−ＬＣＤ方式平面ディスプレイを製造した。このＴＦＴ−ＬＣＤ方式平面ディスプレイは、中間調の表示（階調表示）も問題なく可能であり、良好な表示性能を示した。
なお、上述した例では、実施例４で作製したスパッタリングターゲットを利用したが、たの実施例１〜３、５〜８で作製したスパッタリングターゲットを利用しても好ましい結果が得られ、透明電極として十分に利用可能であることが確認された。実施例４以外の他の実施例におけるスパッタリングターゲットを用いた場合の透明導電膜の比抵抗値が表１に示されている。
−比較例−
以下、比較例を説明する。下記の各比較例では、表１に示した組成のスパッタリングターゲットを作成し、実施例９と同じ評価を行っている。
以下、比較例を説明する。下記の各比較例では、表１に示した組成のスパッタリングターゲットを作成し、実施例９と同じ評価を行っている。
『比較例１』
平均粒径が１μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、及び平均粒径が１μｍ以下のＳｎＯ２粉末、を原料粉末として上記実施例１〜８と同様にしてスパッタリングターゲットを作製した。
平均粒径が１μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、及び平均粒径が１μｍ以下のＳｎＯ２粉末、を原料粉末として上記実施例１〜８と同様にしてスパッタリングターゲットを作製した。
なお、第３金属群Ｍ３の一つであるＳｎのインジウムに対する組成比率（［Ｓｎ］／（［Ｓｎ］＋［Ｉｎ］））は、０．１０である。これは表１にも示されている。
酸化インジウムの平均した結晶粒子の直径は、表１に示すように１２．８μｍであった。この平均の直径は、画像処理により求めた。また、本比較例の酸化物焼結体の具体的な相対密度の算出値は表１に示すように、９９％であった。
Ａｌとの接触抵抗
本比較例においても、上記実施例９と同様の手法で、ガラス／Ａｌ／透明電極、ガラス／透明電極／Ａｌの構成においてＡｌとの接触抵抗を測定した。その結果が表１に示されている。
本比較例においても、上記実施例９と同様の手法で、ガラス／Ａｌ／透明電極、ガラス／透明電極／Ａｌの構成においてＡｌとの接触抵抗を測定した。その結果が表１に示されている。
透明電極の比抵抗
本比較例においても、上記実施例１０と同様の手法で液晶表示装置を作成し、その課程で透明電極の比抵抗を測定した。その測定結果も、表１に示されている。
本比較例においても、上記実施例１０と同様の手法で液晶表示装置を作成し、その課程で透明電極の比抵抗を測定した。その測定結果も、表１に示されている。
『比較例２』
平均粒径が１μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、及び平均粒径が１μｍ以下のＺｎＯ粉末を原料粉末として上記実施例１〜８と同様にしてスパッタリングターゲットを作製した。
平均粒径が１μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、及び平均粒径が１μｍ以下のＺｎＯ粉末を原料粉末として上記実施例１〜８と同様にしてスパッタリングターゲットを作製した。
なお、第３金属群Ｍ３の一つであるＺｎのインジウムに対する組成比率（［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｉｎ］））は、０．１６である。これは表１にも示されている。
酸化インジウムの平均した結晶粒子の直径は、表１に示すように３．８μｍであった。この平均の直径は、画像処理により求めた。また、本比較例の酸化物焼結体の具体的な相対密度の算出値は表１に示すように、９８％であった。
Ａｌとの接触抵抗
本比較例においても、上記実施例９と同様の手法で、「ガラス／Ａｌ／透明電極」、「ガラス／透明電極／Ａｌ」の両構成においてＡｌとの接触抵抗を測定した。その結果が表１に示されている。
本比較例においても、上記実施例９と同様の手法で、「ガラス／Ａｌ／透明電極」、「ガラス／透明電極／Ａｌ」の両構成においてＡｌとの接触抵抗を測定した。その結果が表１に示されている。
透明電極の比抵抗
本比較例においても、上記実施例１０と同様の手法で液晶表示装置を作成し、その過程で透明電極の比抵抗を測定した。その測定結果も、表１に示されている。
本比較例においても、上記実施例１０と同様の手法で液晶表示装置を作成し、その過程で透明電極の比抵抗を測定した。その測定結果も、表１に示されている。
『比較例３』
平均粒径が１μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、及び平均粒径が１μｍ以下の、ＷＯ３粉末、ＣｅＯ２粉末を原料粉末として用いて上記実施例１〜８と同様にしてスパッタリングターゲットを作製した。
平均粒径が１μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、及び平均粒径が１μｍ以下の、ＷＯ３粉末、ＣｅＯ２粉末を原料粉末として用いて上記実施例１〜８と同様にしてスパッタリングターゲットを作製した。
なお、第１金属群Ｍ１の一つであるＷのインジウムに対する組成比率（［Ｗ］／（［Ｗ］＋［Ｉｎ］））は、０．２５である。また、第２金属群Ｍ２の一つであるＣｅｎのインジウムに対する組成比率（［Ｃｅ］／（［Ｃｅ］＋［Ｉｎ］））は、０．２５である。これらは表１にも示されている。
酸化インジウムの平均した結晶粒子の直径は、表１に示すように１５μｍであった。この平均の直径は、画像処理により求めた。また、本比較例の酸化物焼結体の具体的な相対密度の算出値は表１に示すように、８４％であった。
Ａｌとの接触抵抗
本比較例においても、上記実施例９と同様の手法で、「ガラス／Ａｌ／透明電極」、「ガラス／透明電極／Ａｌ」の両構成においてＡｌとの接触抵抗を測定した。その結果は表１に示されているように、いずれも１ＭΩ以上であった。
本比較例においても、上記実施例９と同様の手法で、「ガラス／Ａｌ／透明電極」、「ガラス／透明電極／Ａｌ」の両構成においてＡｌとの接触抵抗を測定した。その結果は表１に示されているように、いずれも１ＭΩ以上であった。
透明電極の比抵抗
本比較例においても、上記実施例１０と同様の手法で液晶表示装置を作成し、その過程で透明電極の比抵抗を測定した。その測定結果は表１に示されているように１ＭΩｃｍ以上であった。
本比較例においても、上記実施例１０と同様の手法で液晶表示装置を作成し、その過程で透明電極の比抵抗を測定した。その測定結果は表１に示されているように１ＭΩｃｍ以上であった。
『比較例４』
平均粒径が１μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、及び平均粒径が１μｍ以下の、ＷＯ３粉末、ＣｅＯ２粉末、ＳｎＯ２粉末、を原料粉末として上記実施例１〜８と同様にしてスパッタリングターゲットを作製した。
平均粒径が１μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、及び平均粒径が１μｍ以下の、ＷＯ３粉末、ＣｅＯ２粉末、ＳｎＯ２粉末、を原料粉末として上記実施例１〜８と同様にしてスパッタリングターゲットを作製した。
なお、第１金属群Ｍ１の一つであるＷのインジウムに対する組成比率（［Ｗ］／（［Ｗ］＋［Ｉｎ］））は、０．２５であり、第２金属群Ｍ２の一つであるＣｅのインジウムに対する組成比率（［Ｃｅ］／（［Ｃｅ］＋［Ｉｎ］））は、０．２５であり、第３金属群Ｍ３の一つであるＳｎのインジウムに対する組成比率（［Ｓｎ］／（［Ｓｎ］＋［Ｉｎ］））は、０．４であった。これらは表１にも示されている。
また、本比較例の酸化物焼結体の具体的な相対密度の算出値は表１に示すように、６０％であった。
Ａｌとの接触抵抗
本比較例においても、上記実施例９と同様の手法で、「ガラス／Ａｌ／透明電極」、「ガラス／透明電極／Ａｌ」の両構成においてＡｌとの接触抵抗を測定した。その結果は表１に示されているように、いずれも１ＭΩ以上であった。
本比較例においても、上記実施例９と同様の手法で、「ガラス／Ａｌ／透明電極」、「ガラス／透明電極／Ａｌ」の両構成においてＡｌとの接触抵抗を測定した。その結果は表１に示されているように、いずれも１ＭΩ以上であった。
透明電極の比抵抗
本比較例においても、上記実施例１０と同様の手法で液晶表示装置を作成し、その過程で透明電極の比抵抗を測定した。その測定結果は表１に示されているように１ＭΩｃｍ以上であった。
本比較例においても、上記実施例１０と同様の手法で液晶表示装置を作成し、その過程で透明電極の比抵抗を測定した。その測定結果は表１に示されているように１ＭΩｃｍ以上であった。
−変形例１−
上で述べた実施例においては、第１金属群Ｍ１のＷ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄの酸化物を構成要素とする例について説明したが、第１金属群の金属そのもの（酸化物ではない）をそのまま使用することも好ましく、上記各実施例と同様の作用効果が得られる。
上で述べた実施例においては、第１金属群Ｍ１のＷ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄの酸化物を構成要素とする例について説明したが、第１金属群の金属そのもの（酸化物ではない）をそのまま使用することも好ましく、上記各実施例と同様の作用効果が得られる。
−変形例２−
上で述べた実施例９、１０においては、Ａｌを用いた例を示している。しかしながら、Ａｌの代わりにＡｇを用いることももちろん好ましい。Ａｇを用いた場合も、Ａｌの場合と同様の作用・効果が得られる。
上で述べた実施例９、１０においては、Ａｌを用いた例を示している。しかしながら、Ａｌの代わりにＡｇを用いることももちろん好ましい。Ａｇを用いた場合も、Ａｌの場合と同様の作用・効果が得られる。
まとめ
以上、本発明の好適な実施例１〜１２、及び、比較例１〜４について説明した。
以上、本発明の好適な実施例１〜１２、及び、比較例１〜４について説明した。
このように、本実施の形態による透明導電膜を透明電極や画素電極として用いれば、Ａｌゲート電極と透明電極の間、Ａｌソース・ドレイン電極と画素電極との間、の接触抵抗を小さく抑えることができる。その結果、この透明電極や画素電極を用いれば、中間調を良好に表示可能な液晶表示装置が得られる。
１ 透光性ガラス基板
２ ゲート電極
３ ＳｉＮゲート絶縁膜
４ アモルファス−Ｓｉ：Ｈ（ｉ）膜
５ チャンネル保護膜
６ アモルファス−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）膜
７ ソース電極
８ ドレイン電極
９ 画素電極
１０ 絶縁膜
１００ スライドガラス
１０２ 第一回目成膜用マスク
１０４ Ａｌパターン
１０６ 第二回目成膜用マスク
１０８ 金属酸化物
１１０ 第１接触抵抗測定用基板
１２０ 第２接触抵抗測定用基板
２ ゲート電極
３ ＳｉＮゲート絶縁膜
４ アモルファス−Ｓｉ：Ｈ（ｉ）膜
５ チャンネル保護膜
６ アモルファス−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）膜
７ ソース電極
８ ドレイン電極
９ 画素電極
１０ 絶縁膜
１００ スライドガラス
１０２ 第一回目成膜用マスク
１０４ Ａｌパターン
１０６ 第二回目成膜用マスク
１０８ 金属酸化物
１１０ 第１接触抵抗測定用基板
１２０ 第２接触抵抗測定用基板
Claims (12)
- 酸化インジウムを主成分とし、
Ｍｏ及びＮｂからなる第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種の金属の酸化物と、
ランタノイド系金属からなる第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物と、
を含み、ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた金属の酸化物が、Ｌａ、Ｈｏ、Ｅｒ中から選ばれたいずれか１種以上の金属の酸化物であることを特徴とするスパッタリングターゲット。 - Ｍｏ及びＮｂからなる前記第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ１]／（[Ｍ１]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であり、
ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ２]／（[Ｍ２]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であることを特徴とする請求項１記載のスパッタリングターゲット。ここで、前記[Ｍ１]は、前記第１金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｍ２]は、前記第２金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｉｎ]は、インジウムの原子の数を表す。 - 更に、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅからなる第３金属群Ｍ３から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物と、
を含むことを特徴とする請求項１記載のスパッタリングターゲット。 - Ｍｏ及びＮｂからなる前記第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ１]／（[Ｍ１]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であり、
ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ２]／（[Ｍ２]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であり、
Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅからなる前記第３金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ３]／（[Ｍ３]＋[Ｉｎ]）の値が０．００５〜０．２であることを特徴とする請求項３記載のスパッタリングターゲット。ここで、前記[Ｍ１]は、前記第１金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｍ２]は、前記第２金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｍ３]は、前記第３金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｉｎ]は、インジウム金属の原子の数を表す。 - 酸化インジウムを主成分とし、
Ｍｏ及びＮｂからなる第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種の金属の酸化物と、
ランタノイド系金属からなる第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物と、
からなり、ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた金属の酸化物が、Ｌａ、Ｈｏ、Ｅｒのいずれか１種以上の金属の酸化物であることを特徴とする透明導電膜。 - Ｍｏ及びＮｂからなる前記第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ１]／（[Ｍ１]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であり、
ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ２]／（[Ｍ２]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であることを特徴とする請求項５記載の透明導電膜。ここで、前記[Ｍ１]は、前記第１金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｍ２]は、前記第２金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｉｎ]は、インジウムの原子の数を表す。 - 更に、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅからなる第３金属群Ｍ３から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物と、
からなることを特徴とする請求項５記載の透明導電膜。 - Ｍｏ及びＮｂからなる前記第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ１]／（[Ｍ１]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であり、
ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ２]／（[Ｍ２]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であり、
Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅからなる前記第３金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ３]／（[Ｍ３]＋[Ｉｎ]）の値が０．００５〜０．２であることを特徴とする請求項７記載の透明導電膜。ここで、前記[Ｍ１]は、前記第１金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｍ２]は、前記第２金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｍ３]は、前記第３金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｉｎ]は、インジウム原子の数を表す - ガラス基板と、
前記ガラス基板上に設けられ、酸化インジウムを主成分とし、Ｍｏ及びＮｂからなる第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種の金属の酸化物と、
ランタノイド系金属からなる第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物と、からなる透明導電膜と、
前記ガラス基板上に設けられた、Ａｌ又はＡｇを主成分とする金属薄膜と、
を有し、ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた金属の酸化物が、Ｌａ、Ｈｏ、Ｅｒのいずれか１種以上の金属の酸化物であることを特徴とする透明導電ガラス基板。 - Ｍｏ及びＮｂからなる前記第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ１]／（[Ｍ１]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であり、
ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ２]／（[Ｍ２]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であることを特徴とする請求項９記載の透明導電ガラス基板。ここで、前記[Ｍ１]は、前記第１金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｍ２]は、前記第２金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表す。 - 前記透明導電膜は、
更に、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅからなる第３金属群Ｍ３から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物と、
からなる透明導電膜であることを特徴とする請求項９記載の透明導電ガラス基板。 - Ｍｏ及びＮｂからなる前記第１金属群Ｍ１から選ばれた１種又は２種の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ１]／（[Ｍ１]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であり、
ランタノイド系金属からなる前記第２金属群Ｍ２から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ２]／（[Ｍ２]＋[Ｉｎ]）の値が、０．００５〜０．２であり、
Ｚｎ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｇｅからなる前記第３金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の酸化物の、酸化インジウムに対する組成である[Ｍ３]／（[Ｍ３]＋[Ｉｎ]）の値が０．００５〜０．２であることを特徴とする請求項１１記載の透明導電ガラス基板。ここで、前記[Ｍ１]は、前記第１金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｍ２]は、前記第２金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｍ３]は、前記第３金属群から選ばれた１種又は２種以上の金属の原子の数を表し、前記[Ｉｎ]は、インジウム原子の数を表す。
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